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如图所示,空间有场强竖直向下的电场,长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点,另一...

如图所示,空间有场强竖直向下的电场,长L=08m不可伸长的轻绳固定于O点,另一端系一质量的带电量的小球。拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成、无限大的挡板MN上的C点,试求:

1绳子的最大张力

2A、C两点的电势差

3当小球运动至C点时,突然施加一恒力F作用在小球上,同时把挡板迅速水平向右移至某处,若小球仍能垂直打在挡板上,求所加恒力的最小值。

 

(1)30N(2)125V(3)8N 【解析】 试题分析:(1)A→B由动能定理及圆周运动知识有:(mg+qE)•L=mvB2…① T−(mg+qE)=m…② 联解①②得:T=30N…③ (2)A→C由功能关系及电场相关知识有: (mg+qE)hAC=mvC2…④ vCsinθ=vB…⑤ UAC=E•hAC…⑥ 联解④⑤⑥得:UAC=125V…⑦ (3)由题可知施加恒力F后小球必须做匀速直线或匀加速直线运动,才能垂直打在档板上. 设恒力F与竖直方向的夹角为α,作出小球的受力矢量三角形分析如图所示.(或由矢量三角形可知:当F与F合(或运动)的方向垂直时,F有最小值而无最大值)…⑧ 由矢量三角形图有:Fmin=(mg+qE)•sinθ…⑨ θ≤(α+θ)≤180°…⑩ 联解⑨⑩得:F≥8N…(11) 0°<α<127°…(12) 考点:动能定理;平抛运动 【名师点睛】本题是带电物体在电场中圆周运动问题,动能定理和向心力结合是常用的解题方法.粒子垂直进入电场中做的是类平抛运动,本题就是考查学生对类平抛运动的规律的应用  
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考点分析:
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如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A 与斜面之间的动摩擦因数μ,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C 点。用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A B,滑轮右侧绳子与斜面平行,A 的质量为2mB 的质量为m,初始时物体A C 点的距离为L。现给AB 一初速度v0,使A开始沿斜面向下运动,B 向上运动,物体A 将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C 点。已知重力加速度为g,不计空气阻力,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态

求:1物体A 向下运动刚到C 点时的速度;

2弹簧的最大压缩量;

3弹簧的最大弹性势能。

 

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如图所示,在倾角为的足够长光滑斜面上放置两个质量分别为2mm的带电小球AB均可视为质点,它们相距为L。两球同时由静止开始释放时,B球的初始加速度恰好等于零。经过一段时间后,当两球距离为L'时,AB的加速度大小之比为a1:a2=11:5。静电力恒量为k

1若B球带正电荷且电荷量为q,求A球所带电荷量Q及电性;

2L'L之比。

 

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利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间,用表示点到光电门处的距离,表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过点时的瞬时速度,实验时滑块在处由静止开始运动。

1某次实验测得倾角,重力加速度用表示,滑块从处到达处时组成的系统动能增加量可表示为       ,系统的重力势能减少量可表示为         ,在误差允许的范围内,若则可认为系统的机械能守恒;用题中字母表示

2在上次实验中,某同学改变间的距离,作出的图象如图所示,并测得,则重力加速度             m/s2

 

 

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在高中物理力学实验中,下列说法中正确的是   

A利用打点计时器在“研究匀变速直线运动规律”的实验中,可以根据纸带上的点迹计算物体的平均速度

B在“验证力的平行四边形定则”实验中,要使力的作用效果相同,只需橡皮条具有相同的伸长量

C在“验证牛顿第二定律”的实验中,需要先平衡摩擦力

D在“验证机械能守恒定律”的实验中,应该先释放重物后接通电源

 

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如图,质量分别为m1=10kg和m2=20kg的弹性小球a、b,用轻绳紧紧的把它们捆在一起,使它们发生微小的形变。该系统以速度v0=010m/s沿光滑水平面向右做直线运动。某时刻轻绳突然自动断开,断开后两球仍沿原直线运动。经过时间t=50s后,测得两球相距s=45m,则下列说法正确的是  

A、刚分离时,a球的速度大小为07m/s

B、刚分离时,b球的速度大小为02m/s

C、刚分离时,a、b两球的速度方向相同

D、两球分开过程中释放的弹性势能为027J

 

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