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如图所示,光滑绝缘的半圆形轨道固定于竖直平面内,半圆形轨道与光滑绝缘的水平地面相...

如图所示,光滑绝缘的半圆形轨道固定于竖直平面内,半圆形轨道与光滑绝缘的水平地面相切与半圆的端点A,一质量为1kg的小球在水平地面上匀速运动,速度为v=6m/s,经A运动到轨道最高点B,最后又落在水平地面上的D点图中未画出,已知整个空间存在竖直向下的匀强电场,小球带正电荷,小球所受电场力的大小等于2mg,g为重力加速度,

1当轨道半径R=01m时,求小球到达半圆形轨道B点时对轨道的压力;

2为使小球能运动到轨道最高点B,求轨道半径的最大值;

3轨道半径多大时,小球在水平地面上的落点D到A点距离最大,且最大距离为多少?

 

(1)210N (2)0.24 (3)0.6m 【解析】 试题分析:(1)由于电场力方向沿竖直方向,小球在水平轨道上运动时,速度与电场力方向垂直 所以电场力在水平轨道上部做功,小球做匀速直线运动,故到达A点时的速度为6m/s 从A到B过程中,重力和电场力都做负功,故根据动能定理可得, 根据牛顿第二定律可得在B点,解得, 根据牛顿第三定律可得小球对轨道的压力为210N, (2)小球恰好能通过最高点B时,小球与轨道间没有相互作用力,重力完全充当向心力 故有 从A到B过程中,重力和电场力都做负功,故根据动能定理可得 解得 (3)根据动能定理,,解得 小球做平抛运动时,在竖直方向上有,解得 在水平方向上有 当是x最大,解得 考点:考查了牛顿第二定律,圆周运动,动能定理 【名师点睛】最后一问根据动能定理求出最高点的速度表达式,结合平抛运动的规律得出水平位移的表达式,通过数学知识分析求解.  
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小明准备乘坐公共汽车回家,当到达车站前,发现公共汽车在前面离自己10m远处正以5m/s的速度匀速向前行驶,小明立即示意司机停车并以4m/s的速度匀速追赶,司机看到信号经10s反映时间后,立即刹车,加速度大小为,求:小明追上汽车所需时间?

 

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用如图装置来验证机械能守恒定律

1)实验时,该同学进行了如下操作:

将质量均为MA的含挡光片、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态,测量出_____________(填“A的上表面“A的下表面挡光片中心)到光电门中心的竖直距离H

B的下端挂上质量为m的物块C,让系统(重物AB以及物块C)中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片的时间为

测出挡光片的宽度,则重物经过光电门时的速度为____________

2)如图系统(重物AB以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为________(已知重力加速度为g

 

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某实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,打点计时器的工作频率为50Hz。

1实验中木板略微倾斜,这样做______

A为释放小车能匀加速下滑

B可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功

C是为了增大小车下滑的加速度

D可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动

2实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放,把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2……橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带如图2所示求得小车获得的速度为______________m/s保留三有有效数字

3若根据多次测量数据画出的W-v图像如图3所示,根据图线形状,可知对W于v的关系符合实际的图是______

 

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一质量为m的小球以初动能从地面竖直向上抛出,已知上升过程中受到阻力作用,图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能、重力势能中的某一个与其上升高度之间的关系,以地面为零势能面,表示上升的最大高度,图中坐标数据中的k值为常数且满足则由图可知,写下来结论正确的是

A①表示的是动能随上升高度的图像,②表示的是重力势能随上升高度的图像

B上升过程中阻力大小恒定且

C上升高度时,重力势能和动能相等

D上升高度时,动能与重力势能之差为

 

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两电荷分别为的点电荷放在x轴上的A、B两点,两电荷连线上各点电势随x变化的关系图线如图所示,其中P点电势最低,且AP>BP,则

A是同种电荷,但不一定是正电荷

B的电荷量大于的电荷量

CP点的电场强度大小为零

D负电荷从P点左侧移到P点右侧,电势能先减小后增大

 

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