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    如图5所示，同一竖直面内固定的两水平绝缘细杆AB、CD长均为L，两杆间的竖直距离为h，B、D两端与光滑绝缘的半圆形细杆相连，半圆形与AB、CD在同一水平面内，且AB、CD恰为半圆在B、D两点处的切线，O为AD、BC的连线的交点，在O点固定一电荷量为＋Q的点电荷.一个质量为m的带正电的小球P，电荷量为q，穿在细杆上，从A以一定初速度出发，沿杆滑动最后可到达C点，已知小球与两杆间的动摩擦系数为μ，小球所受库仑力始终小于重力.求：
    （1）P在水平杆上滑动时所受摩擦力的最大值和最小值；
    （2）P从A点出发时初速度的最小值.


    略
    【试题分析】

    【解析】  小球在AB上运动时，在任意一点的受力情况如图6所示，分析可知杆的支持力为FN=mg+Fcosθ，显然当小球位于O点正下方时F和cosθ最大，即FN最大.
    此时电场力为F=，则杆的支持力为FN=mg+，可解得摩擦力的最大值为同理可知，在O点的正上方时，小球所受摩擦力最小，为
    在Q所形成的电场中，A、C在同一等势面上，故从A至C，电场力所做总功为零，由此设整个过程中摩擦力所做的总功为Wμ，则由动能定理可得

    在从A至C的过程中，电场力是变化的，在某点小球对杆的压力也是变化的，所受的摩擦力也变化.但在AB、CD上关于O的任意两个对称点上，小球所受电场力对支持力的影响恰好可以抵消，那么这两点的支持力就可视为小球的重力mg，而AB、CD两杆上的所有点都对称，所以从A至C的过程中小球所受摩擦力可等效为Fμ=μmg，摩擦力对小球做的功为Wμ=2μmgL，将此式带入上面动能定理的方程得，解得小球在A点初速度的最小值为.

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）图1甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施．若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图1乙所示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO'转动，设绳长l=10m，质点的质量m=60kg，转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4.0m，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ=37°（不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求质点与转盘一起做匀速圆周运动时，绳子拉力的大小为
    750N
    750N
    ；转盘角速度的大小为
    		3
    2
    rad/s
    		3
    2
    rad/s
    ．          
    （2）某实验小组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．打点计时器工作频率为50Hz．
    ①实验中木板略微倾斜，这样做
    CD
    CD
    ；
    A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
    B．是为了增大小车下滑的加速度
    C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
    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…，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小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，…；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（如图所2示）求得小车获得的速度为
    2
    2
     m/s．
    ③若根据多次测量数据画出的W-v草图如图3所示，根据图线形状，可知对W与v的关系做出的猜想肯定不正确的是
    AB
    AB
    ．
    A．W∝
    		v
            B．W∝
    1
    v
             C．W∝v2         D．W∝v3
    ④如果W∝v2的猜想是正确的，则画出的W-v2图象应是：
    过原点的一条直线
    过原点的一条直线

    ⑤在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是
    橡皮筋的规格不完全相同
    橡皮筋的规格不完全相同
    ．（只要回答出一种原因即可）
    （3）如图4，①下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是
    AC
    AC
    ．
    （A）测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量
    （B）测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
    （C）测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
    （D）测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
    ②一只标有“18V，10W”的灯泡，正常工作时的电阻为
    32.4
    32.4
    Ω；若用多用电表的欧姆档来测量这只灯泡的电阻，则测出的阻值应
    小于
    小于
    填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作时的电阻．
    （4）读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图5所示的
    1
    U
    -
    1
    R
    图线．由此可求得电源电动势E和电源内阻r，其中E=
    2.86
    2.86
    V，r=
    5.71
    5.71
    Ω．（保留两位小数）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波Ⅰ在介质中沿BP方向传播，P与B相距40cm，B点的振动图象如图乙所示；沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距50cm，C点的振动图象如图丙所示．在t=0时刻，两列波同时分别经过B、C两点，两列波的波速都为20cm/s，两列波在P点相遇，则以下说法正确的是（　　）精英家教网

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    科目：高中物理 来源：2011-2012学年广东省罗定市多校联考高一下学期期中质检物理试卷（带解析） 题型：实验题

    ①平抛物体的运动规律可以概括为两点：（1）水平方向做匀速运动，（2）竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图5所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验（     ）（4分）

    A．只能说明上述规律中的第（1）条
    B．只能说明上述规律中的第（2）条
    C．不能说明上述规律中的任何一条
    D．能同时说明上述两条规律

    ②在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。如图是用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图6中的a、b、c、d所示，则由图可知小球从a运动到b和b运动到c的时间是       (填”相等”或”不相等”)的, （2分）小球平抛的初速度的计算式为v0=      （用L、g表示）。（4分）

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    科目：高中物理 来源：2009年北京市海淀区高考物理零模试卷（解析版） 题型：选择题

    如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波Ⅰ在介质中沿BP方向传播，P与B相距40cm，B点的振动图象如图乙所示；沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距50cm，C点的振动图象如图丙所示．在t=0时刻，两列波同时分别经过B、C两点，两列波的波速都为20cm/s，两列波在P点相遇，则以下说法正确的是（ ）
    A．两列波的波长均为1m
    B．P点的振幅为10cm
    C．在t=5.0s时，P点的位移为-10cm
    D．在t=5.0s时，P点正通过平衡位置

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