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【题目】如图所示,光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下列说法正确的是(  )

A. 小球在运动过程中机械能守恒

B. 小球经过环的最低点时速度最大

C. 小球电势能增加EqR

D. 小球由静止释放到达最低点,动能的增量等于mgR

【答案】B

【解析】

小球在运动过程中除重力做功外,还有电场力做功,所以机械能不守恒,故A错误;小球所受的电场力竖直向下,从最高点到最低点的过程中,合力做正功,则根据动能定理得知,动能增大,速度增大,所以小球经过环的最低点时速度最大B正确;小球运动到最低点的过程中,重力与电场力均做正功,重力势能减少mgR,电势能减少EqR,而动能增加mgREqRCD错误。所以B正确,ACD错误。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,整个装置处在方向竖直向上的匀强电场中,两个质量均为m、带电量相同的带正电小球a、b,以不同的速度进入管内小球的直径略小于半圆管的内经,且忽略两小球之间的相互作用,a通过最高点A时,对外管壁的压力大小为3、5mg,b通过最高点A时,对内管壁的压力大小0、25mg,已知两小球所受电场力的大小为重力的一半。

1a、b两球落地点距A点水平距离之比;

2a、b两球落地时的动能之比。

【答案】143 283

【解析】

试题分析:1以a球为研究对象,设其到达最高点时的速度为,根据向心力公式有:

其中

解得:

以b球为研究对象,设其到达最高点时的速度为vb,根据向心力公式有:

其中

解得:

两小球脱离半圆管后均做平抛运动,根据可得它们的水平位移之比:

2两小球做类平抛运动过程中,重力做正功,电场力做负功,根据动能定理有:

对a球:

解得:

对b球:

解得:

则两球落地时的动能之比为:

考点:本题考查静电场、圆周运动和平抛运动,意在考查考生的分析综合能力。

【名师点睛】本题关键是对小球在最高点进行受力分析,然后根据向心力公式和牛顿第二定律求出平抛的初速度,再结合平抛运动规律求解。

型】解答
束】
19

【题目】如图所示,倾角θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上,在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮D,质量均为m=1kg的物体AB用一劲度系数k=240N/m的轻弹簧连接,物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接,小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆,当整个系统静止时,环C位于Q处,绳与细杆的夹角α=53°,且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度 为d=02m,位置R与位置Q关于位置S对称,轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现 让环C从位置R由静止释放,sin37°=06cos37°=08g10m/s2

求:(1)小环C的质量 M

2)小环C通过位置S时的动能 Ek及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT

3)小环C运动到位置Q的速率v

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【题目】为了验证动能定理某学习小组在实验室组装了如图所示的装置还备有下列器材 点计时器所用的学生电源、导线复写纸细砂刻度尺

他们称得滑块的质量为 M、砂和小桶的总质量为 m,当滑块连接上纸带用细线通过滑轮 挂上空的小桶时滑块处于静止状态要完成该实验,则

(1)实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力首先要做的步骤是_____实验时为保证细线的拉力与砂和小桶的总重力大小基本相等砂和小桶的总质量应满足的实验条件是_____

(2)(1)问的基础上让小桶带动滑块加速运动用打点计时器记录其运动情况,在打点计 时器打出的纸带上取两点,测出该两点的间距为 L、打下该两点时滑块的速度大小为 v1、 v2(v1<v2),已知当地的重力加速度为 g,写出实验要验证的动能定理表达式:________(用题中所给的字母表示)。

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【题目】某同学在一次实验中,用频率为50Hz的电磁打点计时器记录小车的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G7个计数点,相邻两个计数点之间还有4个点末画出,其中

(1)打点计时器打E点时小车的速度为_______m/s,小车的加速度为______ (结果均保留2位有效数字);

(2)如果当时电网中交变电流的频率f<50Hz但当时做实验的同学并不知道,那么测得的速度值比真实值________(选填偏大偏小”).

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【题目】如图所示,一质量为2mL形长木板静止在光滑的水平面上,木板右端竖起部分内侧有粘性物质,当有其他物体与之接触时即会粘在一起。某一时刻有一质量为m的物块,以水平速度v0L形长木板的左端滑上木板。已知物块与L形长木板上表面的动摩擦因数为μ,当它刚要与L形长木板右端竖起部分相碰时,速度减为,碰后即粘在一起。求:

(1)物块在L形长木板上的滑行时间及此时木板在地面上滑行的距离;

(2)物块在与L形长木板右端竖起部分相碰过程中,长木板受到的冲量大小。

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【题目】生活中常见手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上.如图所示是手机被吸附在支架上静止时的侧视图,若手机的质量为m,手机平面与水平间夹角为θ,则手机支架对手机作用力(  )

A. 大小为mg,方向竖直向上

B. 大小为mg,方向竖直向下

C. 大小为mgcos θ,方向垂直手机平面斜向上

D. 大小为mgsin θ,方向平行手机平面斜向上

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【题目】如图所示为某静电场等势面的分布情况,电荷量为1.6×109 C的正电荷从AB静电力做功W1,从BC静电力做功W2,从CD静电力做功W3,若从A直接到D静电力做功W4,则(  )

A. W1=3.2×108 J

B. W2=1.6×108 J

C. W3=3.2×108 J

D. W4=-4.8×108 J

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【题目】如图所示,三角形物体a静置于水平地面上,其倾角°上底面水平的b物体在a物体上恰能匀速下滑,现对b施加沿斜面向上的推力F,使b总能极其缓慢地向上匀速运动,某时刻在b上轻轻地放上一个质量为m的小物体c(图中未画出),a始终静止,b保持运动状态不变,关于放上小物体c之后,下列说法正确的是

A. b受到a的支持力增加了mg

B. b受到a的摩擦力增加了mg

C. 推力F的大小增加了mg

D. a受到地面的摩擦力增加了mg

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【题目】自空中某处水平抛出一物体(质点)至落地过程中,位移方向与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,取地面为参考平面,则物体被抛出时,其重力势能和动能之比为( )

A. 4tan2θ B. 4cos2θ C. 2tan2θ D. 2cos2θ

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