分析 对小球在轨道最高点时受力分析,根据牛顿第二定律列方程求出小球在最高点时的速度,根据能量守恒定律求弹簧的弹性势能;
若小球能通过最高点p,由能量守恒定律求小球到达最高点的.
解答 解:(1)小物块恰能通过圆轨道的最高点,则小物块重力完全充当向心力,根据牛顿第二定律:
mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
代入数据得:v=$\sqrt{gR}$
根据能量的转化与守恒:Ep=mg2R+$\frac{1}{2}$mv2=$\frac{5mgR}{2}$
(2)若弹簧的弹性势能为:EP2=$\frac{14}{3}$mgR,
在电场中,设小物块在BC段的位移为x,则
△E电=qExcosθ
解得x=$\frac{5R}{2}$
小物块由A到P的全过程,由能量守恒定律,得
EP2+△E电=μmgl+μ(mgcosθ+qEsinθ)x+mgxsinθ
解得μ=$\frac{3}{4}$
小物块在BC段克服摩擦力所做的功Wf=μmgl=$\frac{9mgR}{4}$
答:(1)若小物块恰能通过圆轨道的最高点,求弹簧的弹性势能 $\frac{5mgR}{2}$;
(2)小物块在BC段克服摩擦力所做的功$\frac{9mgR}{4}$.
点评 本题是能量守恒与牛顿运动定律的综合应用,来处理圆周运动问题.利用功能关系解题的优点在于不用分析复杂的运动过程,只关心初末状态即可,平时要加强训练深刻体会这一点.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 火车在t1~t2内做匀加速直线运动 | |
B. | 火车在t3~t4内做匀减速直线运动 | |
C. | 火车在t1~t2时间内的加速度大小为$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{nB{l}_{1}({t}_{2}-{t}_{1})}$ | |
D. | 火车在t3~t4时间内的平均速度的大小为$\frac{{U}_{3}+{U}_{4}}{nB{l}_{1}}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 在月球上人能跳得比地球上更高 | |
B. | 在月球上硬币比羽毛下落得更快 | |
C. | 月球车在月球上和地球上受到重力是一样的 | |
D. | 月球车在月球上的惯性小于在地球上的惯性 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | Q受到的摩擦力一定变小 | B. | Q受到的摩擦力一定变大 | ||
C. | 轻绳上拉力一定不变 | D. | 轻绳上拉力一定变小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 此时物体A的速度为$\frac{v}{cosθ}$ | |
B. | 此时物体A的速度为vcosθ | |
C. | 该过程中绳对物体A做的功为mgh+$\frac{m{v}^{2}}{2co{s}^{2}θ}$ | |
D. | 该过程中绳对物体A做的功为mgh+$\frac{1}{2}$mv2cos2θ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 两物体间有摩擦力,两物体间就一定有弹力 | |
B. | 两物体间有滑动摩擦力,两物体就一定都是运动的 | |
C. | 握在手中的瓶子不滑落下来是因为手的摩擦力大于瓶子所受重力 | |
D. | 两物体间有相对运动,两物体间就一定有滑动摩擦力 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 等于$\frac{K{Q}^{2}}{{25r}^{2}}$ | B. | 大于$\frac{K{Q}^{2}}{25{r}^{2}}$ | C. | 小于$\frac{K{Q}^{2}}{25{r}^{2}}$ | D. | 等于$\frac{K{Q}^{2}}{16{r}^{2}}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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