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【题目】如图所示,桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘.水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相切于M点.在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场,场强的大小E=.现用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点.用同种材料、质量为m2=0.2kg、带+q的绝缘物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块离开桌面由M点沿半圆轨道运动,恰好能通过轨道的最高点P.(取g=10m/s2)求:

(1)物块m2经过桌面右侧边缘B点时的速度;

(2)物块m2在半圆轨道运动时对轨道的最大压力;

(3)释放后物块m2运动过程中克服摩擦力做的功.

答案(1);(2);(3)

【解析】

试题分析解:(1)在最高点重力提供向心力,由牛顿第二定律得:

B到P的过程中重力和电场力做功,由动能定理得:

联立以上两个方程式得:

(2)依题意,物块与圆心的连线与竖直方向之间的夹角是45°位置时(设为D点),对轨道的压力最大,物块对应的速度为,根据动能定理得:

根据牛顿第二定律:

联立可以得到:

由牛顿第三定律得,物体对轨道的最大压力为

(3)由功能关系得:

联立可以得克服摩擦力做功:

练习册系列答案
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【题目】如图所示,在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1 g的小球,试管的开口端与水平轴O连接.试管底与O相距5 cm,试管在转轴带动下在竖直平面内做匀速圆周运动.g10 m/s2,求:

(1)转轴的角速度达到多大时,试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍?

(2)转轴的角速度满足什么条件时,会出现小球与试管底脱离接触的情况?

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A. B. C. D.

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【题目】下列关于离心现象的说法正确的是(  )

A. 当物体所需的向心力小于提供的向心力时产生离心现象

B. 做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将背离圆心运动

C. 做圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将沿切线作直线运动

D. 做圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将作曲线运动

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【题目】图甲中直线PQ表示电场中的一条电场线,质量为m、电量为-q的带负电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动,经过P点时速度为v0,到达Q点时速度减为零,粒子运动的v-t图象如图乙所示。下列判断正确的是( )

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【题目】如图(甲)所示电路,电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器的最大阻值为R,负载电阻为R0.当滑动变阻器的滑动端S在某位置时,R0两端电压为E/2,滑动变阻器上消耗的功率为P。若将R0与电源位置互换,接成图(乙)所示电路时,滑动触头S的位置不变,则

A.R0两端的电压将小于E/2

B.R0两端的电压将等于E/2

C.滑动变阻器上消耗的功率一定小于P

D.滑动变阻器上消耗的功率可能大于P

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【题目】在如图所示,C1=6μF,C2=3μF,R1=3Ω,R2=6Ω,电源电动势E=18V,内阻不计,下列说法正确的是:

A.开关s断开时,a、b两点电势相等。

B.开关s闭合后,a,b两点间的电流是2A

C.不论开关s断开还是闭合,C1带的电荷量总比C2带的电荷量大

D.开关 s断开时C1带的电荷量比开关s闭合后C1带的电荷量大

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【题目】物块克服重力做功20J,则它的重力势能

A. 不变 B. 减少20J C. 增加20J D. 不能确定

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【题目】关于磁场和磁感线的描述,下列说法正确的是:( )

A.磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向表示该点的磁场方向

B.磁感线是从磁铁的N极指向S

C.磁极间的相互作用是通过接触发生的

D.磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线

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