满分5 > 高中物理试题 >

在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所...

在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示.小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点.小球抛出时的动能为8.0J,在M点的动能为6.0J,不计空气的阻力.求:

满分5 manfen5.com

(1)小球水平位移x1与x2的比值;

(2)小球落到B点时的动能EkB

(3)小球从A点运动到B点的过程中最小动能Ekmin

 

(1)小球水平位移x1与x2的比值为1:3. (2)小球落到B点时的动能EkB=32J. (3)小球从A点运动到B点的过程中最小动能Ekmin为. 【解析】 试题分析:(1)小球在竖直方向上做竖直上抛运动,根据对称性可知从A点至M点和从M点至B点的时间t相等.小球在水平方向上做初速为零的匀加速运动,由运动学公式位移公式,运用比例法求出x1与x2之比; (2)分别研究A到M和A到B水平方向的分运动,由运动学公式速度位移关系式求出小球到达B点的速度,即可得到动能EKB; (3)根据速度的合成得到动能与时间的关系式,运用数学知识求极值,得到小球动能的最小值. 【解析】 (1)小球在竖直方向上做竖直上抛运动,根据对称性得知,从A点至M点和从M点至B点的时间t相等. 小球在水平方向上做初速为零的匀加速直线运动,设加速度为a,则 所以 (2)小球从A到M,水平方向上电场力做功W电=Eqx1=6J, 则从A到B水平方向上电场力做功W电′=Eq(x1+x2)=4W电=24J 则由能量守恒可知,小球运动到B点时的动能为EkB=Ek0+4W电=8+24J=32J (3)由题,,得vA= 又竖直方向上,有vA=gt=, 所以,① =Eqx1=6J, 得vM= 在水平方向上,有 vM=at=, 则得,② 所以②:①得 设小球运动时间为t时动能为Ek,则 化简为 (g2+a2)t2﹣2v0gt+=0 当△=0时有极值, 则4g2﹣4(g2+a2)()=0 得Ek=Ek0 由 得a= 即Ekmin=Ek0=×8J=. 答: (1)小球水平位移x1与x2的比值为1:3. (2)小球落到B点时的动能EkB=32J. (3)小球从A点运动到B点的过程中最小动能Ekmin为. 【点评】本题运用运动的合成和分解法处理,抓住竖直方向上运动的对称性得到时间关系是关键.对于第3题,也可以求出重力加速度与电场力加速度形成合加速度,当速度方向与合加速度方向垂直时速度最小,动能最小,再由运动学公式和牛顿第二定律结合求解.  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示的正方形区域,在区域内没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一初速度从AB边中点垂直于该边方向射入时,穿过此区域的时间为t,若在该区域加一垂直纸面向里的匀强磁场,带电粒子仍从同一位置以同一速度射入,粒子从C点射出.若只有时间t为已知量,根据上述条件

满分5 manfen5.com

(1)确定带电粒子的带电性质

(2)求出带电粒子在匀强磁场中的运动时间.

 

查看答案

如图(甲)所示,质量m=2kg的物体在水平面上向右做直线运动.过P点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时,选取水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得vt图象如图(乙)所示.取重力加速度为g=10m/s2.求:

满分5 manfen5.com

(1)物体在0~4s内和4~10s内的加速度a1、a2的大小;

(2)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ;

(3)10s末物体离P点的距离.

 

查看答案

①指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器,请完成下列问题:

满分5 manfen5.com

在使用多用电表测量时,指针的位置如图1所示,若选择开关拨至“×1”挡,则测量的结果为      Ω;若选择开关拨至“50mA”挡,则测量结果为      mA.

②多用电表测未知电阻阻值的电路如图2所示,电池的电动势为E、内阻为r,R0为调零电阻,Rg为表头内阻,电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图3所示,则该图象的函数关系式为      

③下列根据图3中I﹣Rx图线做出的解释或判断中正确的是

A.因为函数图线是非线性变化的,所以欧姆表的示数左小右大

B.欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I=Ig

C.Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏

D.测量中,当Rx的阻值为图3中的R2时,指针位于表盘中央位置的左侧.

 

查看答案

某兴趣小组同学们看见一本物理书上说“在弹性限度内,劲度系数为k的弹簧,形变量为x时弹性势能为Ep=满分5 manfen5.comkx2”,为了验证该结论就尝试用“研究加度与合外力、质量关系”的实验装置(如图甲)设计了以下步骤进行实验.

实验步骤:

A.水平桌面上放一长木板,其左端固定一弹簧,通过细绳与小车左端相连,小车的右端连接打点计时器的纸带;

B.将弹簧拉伸x后用插销锁定,测出其伸长量 x;

C.打开打点计时器的电源开关后,拔掉插销解除锁定,小车在弹簧作用下运动到左端;

D.选择纸带上某处的A点测出其速度v;

E.取不同的x重复以上步骤多次,记录数据并利用功能关系分析结论.

实验中已知小车的质量为m,弹簧的劲度系数为k,则:

满分5 manfen5.com

(1)长木板右端垫一小物块,其作用是     

(2)如图乙中纸带上A点位置应在      (填s1、s2、s3)的段中取;

(3)若Ep=满分5 manfen5.comkx2成立,则实验中测量出物理量x与m.、k、v关系式是x=    

 

查看答案

如图所示,竖直面内的正方形导线框ABCD、abcd的边长均为l,电阻均为R,质量分别为2m和m,它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端,在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面向里的匀强磁场.开始时,ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合,abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为l.现将系统由静止释放,当ABCD全部进入磁场时,系统开始做匀速运动.不计摩擦和空气阻力,则下列说法正确的是(  )

满分5 manfen5.com

A.系统匀速运动的速度大小为满分5 manfen5.com

B.从开始运动至ABCD全部进入磁场的过程中.两线框组成的系统克服安培力做的功为mgl﹣满分5 manfen5.com

C.两线框从开始运动至等高的过程中,所产生的总焦耳热为2mgl﹣满分5 manfen5.com

D.导线框abcd通过磁场的时间满分5 manfen5.com

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.