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    （13分）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑水平，BC段为光滑圆弧，对应的圆心角θ= 370，半径r=2.5m，CD段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m=5×l0-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小物体（视为质点）被弹簧枪发射后，沿水平轨道向右滑行，在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点，0.1s以后，场强大小不变，方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25。设小物体的电荷量保持不变，取g=10m/s2．sin370=0.6，cos370=0.8。

    (1)求弹簧枪对小物体所做的功；

    (2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P，求CP的长度。

     

    【答案】

    （1）W=0.475J （2）CP=0.57m

    【解析】

    试题分析：(1)设弹簧枪对小物体做功为W，由动能定理得     ①

    代人数据得W=0.475J                ②

    (2)取沿平直斜轨向上为正方向。

    设小物体通过C点进入电场后的加速度为a1

    由牛顿第二定律得    ③

    小物体向上做匀减速运动，经t1=0.1s后，速度达到v1，有

                                                       ④

    由③④可知v1=2.1m/s，设运动的位移为s1，有

                                                 ⑤

    电场力反向后，设小物体的加速度为a2，由牛顿第二定律得

                 ⑥

    设小物体以此加速度运动到速度为0，运动的时间为t2，位移为s2，有

                                                    ⑦

                           ⑧

    设CP的长度为s，有  s=s1+s2                           ⑨

    联立相关方程，代人数据解得  s=0.57m         ⑩

    考点：动能定理、牛顿第二定律解决动力学问题、匀变速直线运动规律

    点评：此类题型考察了物理学中常见的解题工具，本题需要对物理过程有一个较清楚的认识，对于多过程问题，优先使用动能定理。对于恒力作用的过程可以考虑使用牛顿第二定律。

     

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    ，求：
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    ③物体运动方向与F方向之间的夹角．

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