【題目】如圖所示,CD左側(cè)存在場(chǎng)強(qiáng)大小E= ,方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的光滑絕緣小球,從底邊BC長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角53°的光滑直角三角形斜面頂端A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,運(yùn)動(dòng)到斜面底端C點(diǎn)后進(jìn)入一光滑豎直半圓形細(xì)圓管內(nèi)(C處為一小段長(zhǎng)度可忽略的光滑圓弧,圓管內(nèi)徑略大于小球直徑,半圓直徑CD在豎直線上),恰能到達(dá)細(xì)圓管最高點(diǎn)D點(diǎn),隨后從D點(diǎn)離開(kāi)后落回斜面上某點(diǎn)P.(重力加速度為g,sin53°=0.8,Cos53°=0.6)求:

(1)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)小球從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間t.

【答案】
(1)

解:由動(dòng)能定理:

mg L﹣qEL= mv2 …①

解得:v= …②


(2)

解:由A到D的過(guò)程由動(dòng)能定理:

mg L﹣mg2r﹣qEL=0 …③

得:r= …④

離開(kāi)D點(diǎn)后做勻加速直線運(yùn)動(dòng),如圖.

豎直方向:SDG= gt2 …⑤

水平方向:qE=ma …⑥

SDH= at2…⑦

又由幾何關(guān)系得:

…⑧

解得:t= …⑨


【解析】(1)由動(dòng)能定理即可求得速度(2)利用動(dòng)能定理求的軌道半徑,利用水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)即可求得時(shí)間
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題,首先需要了解動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用(應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài),沒(méi)有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過(guò)程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,都可以用動(dòng)能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖在三角架的B點(diǎn)懸掛一個(gè)定滑輪,人用它勻速地提起重物,重物質(zhì)量為m=30kg,人的質(zhì)量為M=50kg,求:

(1)此時(shí)人對(duì)地面的壓力是多大?
(2)支架的斜桿BC、橫桿AB所受的力各是多大?(繩子和滑輪的質(zhì)量、繩子和滑輪的摩擦及桿的自重忽略不計(jì),g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的方法很多,落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律就是其中的一種,圖示是利用透明直尺自由下落和光電計(jì)時(shí)器來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的簡(jiǎn)易示意圖.當(dāng)有不透光的物體從光電門間通過(guò)時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間,所用的光電門傳感器可測(cè)得最短時(shí)間為0.01ms.將擋光效果好、寬度d=3.8×103m的黑色磁帶貼在透明直尺上,現(xiàn)將直尺從一定高度由靜止釋放,并使其豎直通過(guò)光電門.一同學(xué)測(cè)得各段黑色磁帶通過(guò)光電門的時(shí)間△ti與圖中所示的高度差△hi , 并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理,結(jié)果如圖所示.(取g=9.8m/s2 , 表格中M=0.1kg為直尺的質(zhì)量)

△ti(×103s)

vi= (m/s)

△Eki= Mv Mv (J)

△hi(m)

Mghi(J)

1

1.21

3.14

2

1.15

3.30

0.052

0.06

0.059

3

1.00

3.80

0.229

0.24

0.235

4

0.95

4.00

0.307

0.32

0.314

5

0.90

0.41


(1)從表格中的數(shù)據(jù)可知,直尺上磁帶通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度是利用vi= 求出的,請(qǐng)你簡(jiǎn)要分析該同學(xué)這樣做的理由是:
(2)表格中的數(shù)據(jù)①、②、③分別為
(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是:
(4)根據(jù)該實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你判斷下列△Ek﹣△h圖象中正確的是

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【題目】2017年6月11日,貴州雷山遭受大雨侵襲發(fā)生內(nèi)澇和泥石流災(zāi)害,某路段有一質(zhì)量為2.0×103kg的石塊隨著雨水由靜止開(kāi)始沿傾角為30°的斜坡滑下,石塊滑至坡底時(shí)的速度大小為10m/s,g取l0m/s2 , 則此時(shí)( )
A.石塊重力的瞬時(shí)功率為2×105W
B.石塊重力的瞬時(shí)功率為1×105W
C.石塊所受斜坡支持力的瞬時(shí)功率為5 ×104W
D.石塊所受斜坡支持力的瞬時(shí)功率為 ×105W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中能模擬產(chǎn)生恒定向右的風(fēng)力.質(zhì)量m=100g的小球穿在長(zhǎng)L=1.2m的直桿上并置于實(shí)驗(yàn)室中,球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,當(dāng)桿豎直固定放置時(shí),小球恰好能勻速下滑.保持風(fēng)力不變,改變固定桿與豎直線的夾角,將小球從O點(diǎn)靜止釋放.g取10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)當(dāng)θ=37°時(shí),小球離開(kāi)桿時(shí)的速度大;
(2)改變桿與豎直線的夾角θ,使球下滑過(guò)程中與桿之間的摩擦力為0,求此時(shí)θ的正切值.

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【題目】如圖甲所示,一平板車放置在水平地面上,車子中央放一質(zhì)量為1kg的物塊,物塊與平板車的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.05,現(xiàn)對(duì)車施加一作用力,使車按圖乙所示的v﹣t圖像運(yùn)動(dòng),物塊一直在平板車上,g=10m/s2 , 求:

(1)物塊所能達(dá)到的最大速度;
(2)平板車的長(zhǎng)度至少為多少?

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【題目】如圖所示,兩個(gè)相同的豎直玻璃管A、B下端通過(guò)橡膠軟管相連,玻璃管中裝有適量的水銀,兩玻璃管的上端封閉,使兩玻璃管中分別封閉一段氣柱,氣柱的長(zhǎng)均為L(zhǎng)=10cm,A管中空氣柱的壓強(qiáng)為P1=76cmHg,兩管中氣體溫度均為33℃,A管中水銀液面比B管水銀液面高出8cm,兩玻璃管的長(zhǎng)度足夠長(zhǎng).
①保持A管不動(dòng),將B管緩慢上提,則B管上提的高度為多少,可以使兩管中水銀液面相平?
②若將A管中氣體溫度升高△T,B管中氣體溫度降低△T,則△T為多少時(shí),可以使兩管中水銀液面相平?

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【題目】某人造地球衛(wèi)星沿圓軌道運(yùn)動(dòng),軌道半徑是6.8×103km,周期是5.6×103s,已知:G=6.67×1011Nm2/kg2 . 請(qǐng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算:
(1)人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)地球的質(zhì)量(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字).

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【題目】一汽車在平直公路上行駛.從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P隨時(shí)間t的變化如圖所示.假定汽車所受阻力的大小f恒定不變.下列描述該汽車的速度v隨時(shí)間t變化的圖線中,可能正確的是( )

A.
B.
C.
D.

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