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如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装...

如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场中E中,一质量为m带电量+q的物块(可视为质点),从水平面上的A占以初速度v水平向左运动沿半圆形轨道恰好通过最高点C,场强大小为E(E<mg/q)
(1)求小球在C点的速度.
(2)试计算物块在运动过中克服摩擦力做的功.
(3)求物块从C点飞出后,落回轨道的位置与B的水平距离.

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(1)物块恰能通过圆弧最高点C,由重和电场力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出物块通过最高点C时的速度; (2)物块在运动过程中,重力做负功,电场力做正功,摩擦力做负功,根据动能定理求解克服摩擦力做的功; (3)物块离开半圆形轨道后做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,由运动学公式即可求解 【解析】 (1)物块恰能通过最高点C时,圆弧轨道与物块之间弱力作用,物块受到重力和电场力提供向心力. Mg-qE=m 解得:v= (2)物块在由运动到C的过程中,设物块克服摩擦力做的功W, 根据动能定理有qE•2R-W-mg2R=mvc2-mv2 解得:W=mvC2+(qE-mg)R (3)物块离开半圆形轨道后做类平抛运动,设水平位移为S运动时间为t,则水平方向有:    S=vCt 竖直方向有:2R=(g-)t2 解得:S=2R 答:(1)求小球在C点的速度v=. (2)试计算物块在运动过中克服摩擦力做的功解得:W=mvC2+(qE-mg)R. (3)求物块从C点飞出后,落回轨道的位置与B的水平距离解得:S=2R.
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考点分析:
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如图所示,一木块右侧光滑且为四分之一圆弧,一小球从右侧向左运动冲上斜面,水平面光滑,小球的速度是2m/s,小球、木块的质量都是2kg,试求:
(1)小球相对斜面静止时,小球的速度的大小和方向
(2)小球的最大高度.

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某星球的质量约为地球的9倍,半径约为地球的一半,若从地球上高h处平抛一物体,水平射程为60m,则,试求:
(1)该星球表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值
(2)在该星球上,从同样高度以同样的初速度平抛同一物体的水平射程.
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如图所示,质量均为m=10kg的两个相同的物体A、B(它们之间用轻绳相连)放在水平地面上,在方向与水平方向成角斜向上、大小为100N的拉力F作用下,以大小为V=4m/s的速度向右做匀速直线运动(取当地的重力加速度g=10m/s2),试求:
(1)地面与物体间的动摩擦因数
(2)某时刻剪断轻绳,物块A在水平地面上继续滑行的距离.

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在验证机械能守恒定律的实验中,一同学进行如下操作
A.将打点计时器水平固定在铁架台上
B.将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器,用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方
C.先松开纸带,再接通电源,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列的点
D.换几条纸带,重复上面实验
E.在答出的纸带中挑选第一、第二两点间距接近2mm,且点迹清楚的纸带进行测量,先记下O点(第一个点)的位置,再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D,求出相应位置对应的速度及其下落的高度.
F.将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中
G.根据以上测得数据计算相应的动能和重力势能,验证机械能守恒定律
(1)以上操作有错误的是______
(2)选出一条纸带如图所示,其中O点为起点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通过周期为0.02s的交流电,用最小刻度为mm的刻度尺,测得OA=11.13cm,OB=17.69cm,OC=25.9cm.这三个数字中不符合有效数字要求的是______,应写成______cm.在计数点A和B之间,B和C之间还各有一个点未画出,重锤的质量为m=1.5kg,根据以上数据,求当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J;这时它的动能是______J.(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(3)实验中往往出现重锤重力势能的减少量大于动能的增加量,其主要原因是______

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(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,某一同学用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为980.0mm,用游标上有10个小的等分度的游标卡尺测得摆球的直径如图1所示,摆球的直径为______mm,该单摆的摆长为______mm.把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放,使单摆在竖直平面内摆动,当摆球摆动稳定后,在摆球通过平衡位置时启动秒表,并数下“1”,直到摆球第n此同向通过平衡位置时按停秒表,读出经历的时间t,则单摆的周期为______
(2)利用单摆周期公式测重力加速度时,测出机组摆长和相应周期T,并作出T2-L图线,如图2所示,图线上A、B两点的纵坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则可以得重力加速度g=______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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