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如图,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行.a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行.一电荷量为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动,经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为FNa和FNb.不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能.
 (FNb-FNa)  (FNb+5FNa)  (5FNb+FNa)
小球在光滑轨道上做圆周运动,在a、b两点时,静电力和轨道的作用力的合力提供向心力,由b到a只有电场力做功,利用动能定理,可求解E及a、b两点的动能.
质点所受电场力的大小为
F=qE  ①
设质点质量为m,经过a点和b点时的速度大小分别为va和vb,由牛顿第二定律有
F+FNa=m
FNb-F=m
设质点经过a点和b点时的动能分别为Eka和Ekb,有
Ekamv ④
Ekbmv ⑤
根据动能定理有Ekb-Eka=2rF ⑥
联立①②③④⑤⑥式得
E= (FNb-FNa)  ⑦
Eka (FNb+5FNa) ⑧
Ekb (5FNb+FNa) ⑨
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(8分)一同学在a=2m/s2匀加速下降的升降机中最多能举起m1=75kg的物体。取g=10m/s2,求:
(1)此人在地面上可举起物体的最大质量;
(2)若该同学在一匀加速上升的升降机中最多能举起m2=50kg的物体,则该升降机上升的加速度为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平导轨上,弹簧处在原长状态。滑块A从半径为R的光滑圆弧槽无初速滑下,从P点滑上水平导轨,当A滑过距离sl=R时,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动,但互不粘连.最后A恰好返回出发点P并停止.在A、B压缩弹簧过程始终未超过弹簧的弹性限度。已知滑块A和B质量均为m(A、B可视为质点),且与导轨的滑动摩擦因数都为=0.1,重力加速度为g,试求:
(1)滑块A从圆弧滑到P点时对导轨的压力,
(2)A、B碰后瞬间滑块A的速度,
(3)运动过程中弹簧最大形变量S2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)如图,可看作质点的小物块放在长木板正中间,已知长木板质量为M=4kg,长度为L=2m,小物块质量为m=1kg,长木板置于光滑水平地面上,两物体皆静止。现在用一大小为F的水平恒力作用于小物块上,发现只有当F超过2.5N时,才能让两物体间产生相对滑动。设两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小,重力加速度g=10m/s2,试求:

(1)小物块和长木板间的动摩擦因数。
(2)若一开始力F就作用在长木板上,且F=12N,则小物块经过多长时间从长木板上掉下?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

2013年6月20日,航天员王亚平进行了太空授课,她用天宫一号上的质量测量仪现身说教。航天员聂海胜把自己固定在支架一端,王亚平轻轻拉开支架然后把手松开,支架便在弹簧的作用下回复原位。LED显示器上显示聂海胜的质量是74kg。此次测质量的原理你认为是利用了
A.二力平衡B.牛顿第二定律C.能量守恒定律D.惯性

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,物体A和物体B中间夹一竖直轻弹簧,在竖直向上的恒力F作用下,一起沿竖直方向匀加速向上运动.当把外力F突然撤去的瞬间,下列说法正确的是(  )
A.B的速度立刻发生变化,A的速度不变
B.B的加速度立刻发生变化,A的加速度不变
C.A的加速度一定小于重力加速度g
D.B的加速度一定大于重力加速度g

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为M的斜劈形物体放在水平地面上,质量为m的物块以某一初速沿斜劈的粗糙斜面向上滑动,至速度为零后又加速返回,而斜劈始终保持静止。在物块向上、向下滑动的整个过程中(     )
A.地面对斜劈的摩擦力方向先向左后向右
B.地面对斜劈的摩擦力方向没有改变
C.地面对斜劈的支持力始终大于(M+m)g
D.地面对斜劈的支持力始终等于(M+m)g

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m的物体放在粗糙的水平面上,用水平力F拉物体时,物体获得的加速度为a,若水平拉力为2F时,物体的加速度(  )
A.等于2aB.大于2a
C.在a与2a之间D.等于a

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点, 选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角=,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m.不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。取重力加速度

(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;
(2)若绳长l="2m," 选手摆到最高点时松手落入手中。设水对选手的平均浮力,平均阻力,求选手落入水中的深度
(3)若选手摆到最低点时松手, 小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳认为绳越短,落点距岸边越远,请通过推算说明你的观点。

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同步练习册答案