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如图所示,绝缘轨道平面与水平面垂直,倾斜轨道部分摩擦因数μ=0.2,倾斜轨道与水平面夹角θ=37°,倾斜轨道足够长与半径R=0.5m的半圆形光滑轨道圆滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=10V/m,一带负电的小物块质量为0.3kg所带电量为0.4C,让小物块在倾斜轨道上从与半圆轨道最高点C点等高的A点由静止释放。(重力加速度g=10m/s2,sin37°=,cos37°=,此题结果可用分数表示)
求:

小题1:小物块在半圆轨道上运动过场中的最大动能?
小题2:使小物块恰好通过半圆轨道最高点C处,将其在倾斜轨道上由静止释放时距水平面的高度H?
小题3:在(2)中小物块通过C点时,电场立即消失,小物块打在倾斜轨道上的位置距地面的高度h?

小题1:
小题2:
小题3:
(1)令小物块动能最大的位置为D点,分析得:
当电场力与重力的合力反向延长线过半圆轨道圆心时,
小物块动能最大,如图有
,即=53°……………………………1分
因为…………………………………1分
所以小物块与倾斜轨道间无摩擦
AD由动能定理:
……1分
代入数据解得:………………………………1分
(2)小物块恰好通过最高处C点,有
               ①…………1分
从释放点到C点由动能定理
    ②…………2分
①②式联立解得:…………………1分
(3)小物块离开C点后做平抛运动
……………………………………1分
…………………………………………1分
整理有:………………………………1分
解得:(舍)………………1分
练习册系列答案
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小题1:若半圆轨道半径R=0.4m,玩具汽车进入管道中B点时对管道的压力多大?
小题2:当半圆轨道半径R满足什么条件时,玩具汽车能再次回到A点?(

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

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