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有一玩具汽车绝缘上表面固定一个带负电物块,它们的总质量m=0.5kg,物块带电量q= -5.0×10-5C。现把玩具汽车放置在如图所示的水平直轨道A点,BC由光滑管道弯曲而成的半圆轨道,玩具汽车在光滑管道中能自由运动,整个轨道所处空间存在竖直向下的匀强电场,其电场强度大小E=6.0×l04N/c。玩具汽车在水平直轨道运动时阻力恒为Ff=0.5N,通电后玩具汽车以恒定功率P=l0w行驶,通电1.0s自动断电,断电后玩具汽车能以一定的速度从B点进入半圆轨道。已知AB间距L=4.0m,g取l0m/s2(玩具汽车可看成质点,整个运动过程物块带电量不变)。

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?(

小题1:42N
小题2:能
①对AB段:
对B点:  
根据牛顿第三定律:玩具汽车进入管道中B点时对管道的压力为42N
②对BC段:
对类平抛运动:          
由上面几式可得:当R=1m时恰能回到A点
另一方面:由得:
当轨道半径时,玩具汽车将沿半圆轨道返回,由B向A运动,
根据得:能回到A点.
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

如图所示,水平传送带以v=4m/s的速度逆时针转动,两个转轴间的距离L=4m.竖直光滑圆弧轨道CD所对的圆心角θ=370,圆弧半径r=2.75m.轨道末端D点切线水平,且紧贴水平转盘边缘上方.水平转盘半径R=3.6m.沿逆时针方向绕圆心匀速转动.质量m=lkg的小物块.与传送带间的动摩擦因数μ=0.8.将物块轻放到传送带右端,物块从左端水平抛出,恰好沿C点的切线滑入CD轨道,再由D点水平滑落到转盘上.滑块落到转盘上时的速度恰好与落点的线速度相等,滑块立即无相对滑动地随盘转动.取sin37°=0.6,cos37°=0.8。g=10m/s2.求:

(1)物块在传送带上加速运动过程的位移x(相对于地面);
(2)传送带的上表面到水平转盘的竖直高度H;
(3)物块随转盘转动时所爱摩擦力F的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一个内壁光滑的环形塑料管竖直放置, ab为该环形塑料管水平直径,其长度为2 R ,ab及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,电场强度为E。现将一质量为m、带电荷量为+q的小球从管中a点由静止释放,球的直径略小于管的内径,已知qE=mg,求:
(1)小球第一次经过b点时的速度;
(2)小球第一次经过c点时对管壁的压力;
(3)小球第一次经过adb过程中对管道的最大压力。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

过山车是游乐场中常见的设施,下图是一种过山车的简易模型.它由水平轨道和在竖直平面内的若干个光滑圆形轨道组成,ABC…分别是各个圆形轨道的最低点,第一圆轨道的半径R1=2.0m,以后各个圆轨道半径均是前一轨道半径的k倍(k ="0.8)" ,相邻两最低点间的距离为两点所在圆的半径之和.一个质量m=1.0kg的物块(视为质点),从第一圆轨道的左侧沿轨道向右运动,经过A点时的速度大小为v0=12m/s.已知水平轨道与物块间的动摩擦因数=0.5,水平轨道与圆弧轨道平滑连接. g取10m/s2,lg0.45=-0.347,lg0.8=-0.097.试求:
小题1:物块经过第一轨道最高点时的速度大小;
小题2:物块经过第二轨道最低点B时对轨道的压力大小;
小题3:物块能够通过几个圆轨道?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

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?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,在绝缘水平面上,有相距为LAB两点,分别固定着两个带电荷量均为Q的正电荷.OAB连线的中点,abAB连线上两点,其中Aa=Bb=L/4.一质量为m、电荷量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能Ek0a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为2Ek0,第一次到达b点时的动能恰好为零,小滑块最终停在O点,已知静电力常量为k.求:
(1)小滑块与水平面间滑动摩擦力的大小.
(2)小滑块刚要到达b点时加速度的大小和方向.
(3)小滑块运动的总路程s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,水平台面AB距地面的高度h=0.80m.有一滑块从A点以v0 =6.0m/s的初速度在台面上做匀变速直线运动,滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.5.滑块运动到平台边缘的B点后水平飞出.已知AB=2.7m。不计空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)滑块从B点飞出时的速度大小;
(2)滑块落地点到平台边缘的水平距离;
(3)滑块落地前瞬间的速度与水平方向的夹角(结果可直接用三角函数表示)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示为某探究活动小组设计的节能运动系统.斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为=.木箱在轨道端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,当木箱下滑L距离时,轻弹簧被压缩至最短,此时自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程.(g取10m/s2)

求:(1)木箱不与弹簧接触时,木箱下滑的加速度与上滑的加速度
(2)此过程中弹簧最大的弹性势能.
(3)比值为多少.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图7所示,质量为M、长度为L的木板静止在光滑的水平面上,质量为m的小物体(可视为质点)放在木板上最左端,现用一水平恒力F作用在小物体上,使物体从静止开始做匀加速直线运动.已知物体和木板之间的摩擦力为Ff.当物体滑到木板的最右端时,木板运动的距离为x,则在此过程中  (  )

A.物体到达木板最右端时具有的动能为(FFf)(Lx)
B.物体到达木板最右端时,木板具有的动能为Ffx
C.物体克服摩擦力所做的功为FfL
D.物体和木板增加的机械能为Fx

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