如图所示·固定在竖着平面内的光滑绝缘管道ABCDQ的A、Q两端与倾角θ=37°的传送带相切。不计管道内外径的差值.AB部分为半径R1=0.4 m的圆弧,CDQ部分也是圆弧.D为最高点,BC部分水平,且仅有BC段处于场强大小E=4×103 N/C,方向水平向右的匀强电场中,传送带长L=1.8 m,传送轮半径忽略不计。现将一可视为质点的带正电滑块从传送带上的Q处由静止释放,滑块能从A处平滑进入管道。已知滑块的质量m=l kg、电荷量q=5×10-4C.滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,滑块通过管道与传送带的交接处时无速度损失,滑块电荷量始终保持不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.g=10 m/s2。
(1)若传送带不动,求滑块第一次滑到A处的动能;
(2)若传送带不动·求滑块第一次滑到C处时所受圆弧轨道的弹力;
(3)改变传送带逆时针的转动速度以及滑块在Q处滑上传送带的初速度,可以使滑块刚滑上传送带就形成一个稳定的逆时针循环(即滑块每次通过装置中同一位置的速度相同)。在所有可能的循环中,求传送带速度的最小值。(结果可以用根号表示)
高三物理计算题极难题
如图所示,固定在竖直平面内的光滑绝缘管道ABCDQ的A、Q两端与倾角θ=37°的传送带相切。不计管道内外径的差值.AB部分为半径R1=0.4 m的圆弧,CDQ部分也是圆弧。D为最高点,BC部分水平,且仅有BC段处于场强大小E=4×103 N/C,方向水平向右的匀强电场中,传送带长L=1.8 m,传送轮半径忽略不计。现将一可视为质点的带正电滑块从传送带上的Q处由静止释放,滑块能从A处平滑进入管道。已知滑块的质量m=l kg、电荷量q=5×10-4C.滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,滑块通过管道与传送带的交接处时无速度损失,滑块电荷量始终保持不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g=10 m/s2。
(1)若传送带不动,求滑块第一次滑到A处的动能;
(2)若传送带不动,求滑块第一次滑到C处时所受圆弧轨道的弹力;
(3)改变传送带逆时针的转动速度以及滑块在Q处滑上传送带的初速度,可以使滑块刚滑上传送带就形成一个稳定的逆时针循环(即滑块每次通过装置中同一位置的速度相同)。在所有可能的循环中,求传送带速度的最小值。(结果可以用根号表示)
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示·固定在竖着平面内的光滑绝缘管道ABCDQ的A、Q两端与倾角θ=37°的传送带相切。不计管道内外径的差值.AB部分为半径R1=0.4 m的圆弧,CDQ部分也是圆弧.D为最高点,BC部分水平,且仅有BC段处于场强大小E=4×103 N/C,方向水平向右的匀强电场中,传送带长L=1.8 m,传送轮半径忽略不计。现将一可视为质点的带正电滑块从传送带上的Q处由静止释放,滑块能从A处平滑进入管道。已知滑块的质量m=l kg、电荷量q=5×10-4C.滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,滑块通过管道与传送带的交接处时无速度损失,滑块电荷量始终保持不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.g=10 m/s2。
(1)若传送带不动,求滑块第一次滑到A处的动能;
(2)若传送带不动·求滑块第一次滑到C处时所受圆弧轨道的弹力;
(3)改变传送带逆时针的转动速度以及滑块在Q处滑上传送带的初速度,可以使滑块刚滑上传送带就形成一个稳定的逆时针循环(即滑块每次通过装置中同一位置的速度相同)。在所有可能的循环中,求传送带速度的最小值。(结果可以用根号表示)
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如图所示·固定在竖着平面内的光滑绝缘管道ABCDQ的A、Q两端与倾角θ=37°的传送带相切。不计管道内外径的差值.AB部分为半径R1=0.4 m的圆弧,CDQ部分也是圆弧.D为最高点,BC部分水平,且仅有BC段处于场强大小E=4×103 N/C,方向水平向右的匀强电场中,传送带长L=1.8 m,传送轮半径忽略不计。现将一可视为质点的带正电滑块从传送带上的Q处由静止释放,滑块能从A处平滑进入管道。已知滑块的质量m=l kg、电荷量q=5×10-4C.滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,滑块通过管道与传送带的交接处时无速度损失,滑块电荷量始终保持不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.g=10 m/s2。
(1)若传送带不动,求滑块第一次滑到A处的动能;
(2)若传送带不动·求滑块第一次滑到C处时所受圆弧轨道的弹力;
(3)改变传送带逆时针的转动速度以及滑块在Q处滑上传送带的初速度,可以使滑块刚滑上传送带就形成一个稳定的逆时针循环(即滑块每次通过装置中同一位置的速度相同)。在所有可能的循环中,求传送带速度的最小值。(结果可以用根号表示)
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如图所示,竖直平面内倾角为θ=37°的直管道AC和光滑的圆弧管道CD相切于C点,直管道AC的底端固定一轻弹簧,另一端位于直管道上B处,弹簧处于自然状态,原长为2R,圆弧管道的半径为5R,D端水平。质量为m的小球(可视为质点,直径略小于管道内径)自C点以初速度v=2下滑,最低到达E点(图中未画出),随后小球沿管道被弹回,恰能通过圆弧管道的最高点,小球与直管道AC间的动摩擦因数为μ=0.5,AC=7R,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37=0.8。求:
(1)小球第一次运动到B点时的速度大小;
(2)小球第二次运动到B点时的速度大小及E点的弹性势能;
(3)改变小球的质量,将小球推至E点,从静止释放,要求小球自圆弧管道的最高点飞出时对上管壁有压力,求改变后的小球质量应满足的条件。
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如图所示,竖直平面内有一固定光滑的绝缘轨道ABCD,其中倾角θ=37°的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点,CD为竖直直径,O为圆心,质量为m的带负电小球(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放,A、B两点高度差为h,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列判断正确的是
A. 调整高度差h,小球从D点离开圆弧轨道后有可能直接落在B点
B. 当h=2.5R时,小球会从D点以的速度飞出,做平抛运动
C. 若在O点放个正点电荷,小球通过D点的速度一定大于
D. 若在O点放个正点电荷,小球从C点沿圆弧轨道到D点过程机械能不守恒
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如图所示,竖直平面内有一固定光滑的绝缘轨道ABCD,其中倾角θ=37°的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点,CD为竖直直径,O为圆心,质量为m的带负电小球(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放,A、B两点高度差为h,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列判断正确的是
A. 调整高度差h,小球从D点离开圆弧轨道后有可能直接落在B点
B. 当h=2.5R时,小球会从D点以的速度飞出,做平抛运动
C. 若在O点放个正点电荷,小球通过D点的速度一定大于
D. 若在O点放个正点电荷,小球从C点沿圆弧轨道到D点过程机械能不守恒
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如图所示,竖直平面内有一固定光滑的绝缘轨道ABCD,其中倾角θ=37°的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点,CD为竖直直径,O为圆心,质量为m的带负电小球(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放,A、B两点高度差为h,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列判断正确的是
A. 若在O点放个正点电荷,小球通过D点的速度一定大于
B. 若在O点放个正点电荷,小球从C点沿圆弧轨道到D点过程机械能不守恒
C. 调整高度差h,小球从D点离开圆弧轨道后有可能直接落在B点
D. 当h=2.5R时,小球会从D点以的速度飞出,做平抛运动
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如图所示,绝缘传送带与水平地面成37°角,倾角也是37°的绝缘光滑斜面固定于水平地面上且与传送带良好对接,轻质绝缘弹簧下端固定在斜面底端。皮带传动装置两轮轴心相L=6 m,B、C分别是传送带与两轮的切点,轮缘与传送带之间不打滑。现将质量m=0.1kg、电荷量q=+2× 10-5 C的工件(视为质点,电荷量保持不变)放在弹簧上,用力将弹簧压缩至A点后由静止释放,工件滑到传送带端点B时速度v0= 8m/s,AB间的距离s=1m,AB间无电场,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.25。(g取10m/s2。sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求弹簧的最大弹性势能;
(2)若皮带传动装置以速度v顺时针匀速转动,且v可取不同的值(安全运行的最大速度为10 m/s),在工件经过B点时,先加场强大小E=4×104 N/C,方向垂直于传送带向上的均强电场,0.5s后场强大小变为E'=1.2 ×105 N/C,方向变为垂直于传送带向下。工件要以最短时间到达C点,求v的取值范围;
(3)若用Q表示工件由B至C的过程中和传送带之间因摩擦而产生的热量,在满足(2)问的条件下,请推出Q与v的函数关系式。
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如图所示为某自动控制系统的装置示意图,装置中间有一个以v0=3m/s的速度逆时针匀速转动的水平传送带,传送带左端点M与光滑水平面相切,水平面左侧与一倾角α=37°的光滑斜面平滑连接。靠近斜面底端的P点处安装有自动控制系统,当小物块b每次向右经过P点时都会被系统瞬时锁定从而保持静止。传送带N端与半径r=0.2m的光滑四分之一圆弧相切,小物块α从圆弧最高点由静止下滑后滑过传送带,经过M点后控制系统会使静止在P点的小物块b自动解锁,之后两物块发生第一次弹性碰撞。已知两物块的质量mb=2ma=2kg,两物块均可视为质点,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,MN间的距离L=1.2m, g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)物块a运动到N点时受到的支持力;
(2)物块b第一次沿斜面上滑的时间;
(3)两物块在第n次碰撞后到第n+1次碰撞前,物块a在传送带上运动产生的摩擦热。
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如图所示为某自动控制系统的装置示意图,装置中间有一个以v0=3m/s的速度逆时针匀速转动的水平传送带,传送带左端点M与光滑水平面相切,水平面左侧与一倾角α=37°的光滑斜面平滑连接。靠近斜面底端的P点处安装有自动控制系统,当小物块b每次向右经过P点时都会被系统瞬时锁定从而保持静止。传送带N端与半径r=0.2m的光滑四分之一圆弧相切,小物块α从圆弧最高点由静止下滑后滑过传送带,经过M点后控制系统会使静止在P点的小物块b自动解锁,之后两物块发生第一次弹性碰撞。已知两物块的质量mb=2ma=2kg,两物块均可视为质点,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,MN间的距离L=1.2m, g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)物块a运动到N点时受到的支持力;
(2)物块b第一次沿斜面上滑的时间;
(3)两物块在第n次碰撞后到第n+1次碰撞前,物块a在传送带上运动产生的摩擦热。
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