【題目】如圖所示，豎直放置的半圓形光滑絕緣軌道半徑為R=0.2m，圓心為O，下端與絕緣水平軌道在B點(diǎn)相切并平滑連接．一帶正電q=5.0×10-3C、質(zhì)量為m=3.0kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，置于水平軌道上的A點(diǎn)．已知A、B兩點(diǎn)間的距離為L=1.0m，物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，重力加速度為g=10 m/s2.

（1）若物塊在A點(diǎn)以初速度v0向左運(yùn)動(dòng)，恰好能到達(dá)圓周的最高點(diǎn)D，則物塊的初速度v0應(yīng)為多大？

（2）若整個(gè)裝置處于方向水平向左、場(chǎng)強(qiáng)大小為E=2.0×103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中（圖中未畫(huà)出），現(xiàn)將物塊從A點(diǎn)由靜止釋放，試確定物塊在以后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度最大時(shí)的位置(結(jié)果可用三角函數(shù)表示)；

（3）在（2）問(wèn)的情景中，試求物塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的總路程．

【答案】（1）（2）arcsin （3）1.67m

【解析】試題分析：物塊恰好能到達(dá)圓周的最高點(diǎn)D，故有：mg=m

對(duì)A到D過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有：-mg（2R）-μmgL=mvD2-mvO2

聯(lián)立解得：v0=m/s

（2）對(duì)物塊，假設(shè)物塊能滑到C點(diǎn)，從A至C過(guò)程，由動(dòng)能定理得：

qE（L+R）-mgR-μmgL=mvC2-0

可得vC=0，故物塊始終沒(méi)有脫離軌道

對(duì)物塊受力分析，可知

故物塊在以后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度最大時(shí)位于B點(diǎn)左側(cè)圓弧上，其與圓心的連線與OB的夾角為θ，且θ=arctan1/3

（3）對(duì)物塊，由釋放至B點(diǎn)速度為0的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：qEL—μmgs=0

解得總路程為：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】從地面上以初速度v0豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力與其速率成正比，小球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，小球在t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)后再落回地面，落地速率為v1，且落地前小球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是（ ）

A．t1時(shí)刻小球的加速度為g

B．在速度達(dá)到v1之前小球的加速度一直在減小

C．小球拋出瞬間的加速度大小為

D．小球加速下降過(guò)程中的平均速度小于

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為探究求合力的方法的實(shí)驗(yàn)裝置圖.

（1）請(qǐng)將下面實(shí)驗(yàn)的主要步驟補(bǔ)充完整.

①將橡皮筋的一端固定在木板上的A點(diǎn).另一端拴上兩根繩套，每根繩套分別連著一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)：

②沿著兩個(gè)方向拉彈簧測(cè)力計(jì).將橡皮筋的活動(dòng)端拉到某一位置，將此位置標(biāo)記為O點(diǎn)，并記錄兩個(gè)拉力的大小及方向：

③再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn)，記錄_______ .

（2）下列幾種操作的討論中，說(shuō)法正確的是________________

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，是一條記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，交流電的頻率為50Hz 。紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺，零點(diǎn)與“A”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，下列表格中已填入B、C、E三點(diǎn)在刻度尺上的數(shù)值，請(qǐng)你將D的數(shù)值填入表格中_____。

（1）

計(jì)數(shù)點(diǎn)

B

C

D

E

測(cè)量值/cm

1.30

2.77

6.20

（2）在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C 點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度vc= ______ m/s．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

（3）根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小a=_________m/s2．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)將于2022年舉辦冬季奧運(yùn)會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一，滑雪運(yùn)動(dòng)中當(dāng)滑雪板壓在雪地時(shí)會(huì)把雪內(nèi)的空氣逼出來(lái)，在滑雪板與雪地間形成一個(gè)暫時(shí)的“氣墊”，從而大大減小雪地對(duì)滑雪板的摩擦．然而當(dāng)滑雪板相對(duì)雪地速度較小時(shí)，與雪地接觸時(shí)間超過(guò)某一值就會(huì)陷下去，使得它們間的摩擦力增大．假設(shè)滑雪者的速度超過(guò)4m/s時(shí)，滑雪板與雪地間的動(dòng)摩擦因數(shù)就會(huì)由μ1=0.25變?yōu)?/span>μ2=0.125．一滑雪者從傾角θ=37°的坡頂A處由靜止開(kāi)始自由下滑，滑至坡底B（B處為一光滑小圓�。┖笥只弦欢嗡窖┑�，最后停在C處，如圖所示，不計(jì)空氣阻力，坡長(zhǎng)AB=26m，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求滑雪者：

（1）從坡頂由靜止開(kāi)始下滑到動(dòng)摩擦因數(shù)發(fā)生變化所經(jīng)歷的時(shí)間；

（2）到達(dá)B處的速度大��；

（3）在水平雪地上運(yùn)動(dòng)的最大距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(多選)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為4 kg的半球形物體A放在傾角為θ＝37°的斜面B上靜止不動(dòng)．若用通過(guò)球心的水平推力F＝10 N作用在物體上，物體仍靜止在斜面上，斜面仍相對(duì)地面靜止．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2，則(　　)

A. 物體A受到斜面B的摩擦力增加8 N

B. 物體A對(duì)斜面B的作用力增加10 N

C. 地面對(duì)斜面B的彈力不變

D. 地面對(duì)斜面B的摩擦力增加10 N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，沿光滑豎直桿以速度v勻速下滑的物體A通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩拉光滑水平面上的物體B，細(xì)繩與豎直桿間的夾角為θ，則以下說(shuō)法正確的是

A. 物體B向右勻速運(yùn)動(dòng) B. 物體B向右加速運(yùn)動(dòng)

C. 細(xì)繩對(duì)A的拉力逐漸變大 D. 細(xì)繩對(duì)B的拉力不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為某物體運(yùn)動(dòng)的v—t圖象，t2＝2t1，t3＝3t1.若將該物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程用x—t圖象表示出來(lái)，下列四幅圖象中正確的是

A. A B. B C. C D. D

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先平衡小車(chē)與木板之間的摩擦力。該同學(xué)是這樣操作的：如圖乙，將小車(chē)靜止地放在水平長(zhǎng)木板上，并連著已穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，調(diào)整木板右端的高度，接通電源，用手輕撥小車(chē)，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列__________的點(diǎn)，說(shuō)明小車(chē)在做__________運(yùn)動(dòng)。

（2）如果該同學(xué)先如（1）中的操作，平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力為F，在小車(chē)質(zhì)量M保持不變情況下，不斷往桶里加砂，砂的質(zhì)量最終達(dá)到M，測(cè)小車(chē)加速度a，作aF的圖像。如圖丙圖線正確的是__________。

（3）設(shè)紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1和s2。如圖丁為用米尺測(cè)量某一紙帶上的s1、s2的情況，從圖中可讀出s1＝3.10 cm，s2＝_____ cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50 Hz，由此求得加速度的大小a＝____ m/s2。

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