如图所示,固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道,由一段斜直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道半径为R。一质量为m的小物块(可视为质点)从斜直轨道上的A点由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。A点距轨道最低点的竖直高度为3R,距圆心的水平距离为4R。已知重力加速度为g。
(1)求小物块通过圆形轨道最高点C时速度的大小和轨道对小物块压力F的大小;
(2)现使小物块带电,其电荷量为+q,并在空间加一水平向右的匀强电场,小物块仍从A点由静止开始下滑,小物块到达C点时,轨道对小物块的压力为(1)中压力F的两倍,求所加匀强电场场强E的大小。
高二物理解答题简单题
如图所示,固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道,由一段斜直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道半径为R。一质量为m的小物块(可视为质点)从斜直轨道上的A点由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。A点距轨道最低点的竖直高度为3R,距圆心的水平距离为4R。已知重力加速度为g。
(1)求小物块通过圆形轨道最高点C时速度的大小和轨道对小物块压力F的大小;
(2)现使小物块带电,其电荷量为+q,并在空间加一水平向右的匀强电场,小物块仍从A点由静止开始下滑,小物块到达C点时,轨道对小物块的压力为(1)中压力F的两倍,求所加匀强电场场强E的大小。
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如图,半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内,与水平轨道CD相切于C点,D端有一被锁定的轻质压缩弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上,弹簧右端Q到C点的距离为2R.质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下,刚好能运动到Q点,并能触发弹簧解除锁定,然后滑块被弹回,且刚好能通过圆轨道的最高点A.已知∠POC=60°,求:
(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力;
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;
(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能.
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如图所示,竖直平面内有一半径为R的半圆形光滑绝缘轨道,其底端B与光滑绝缘水平轨道相切,整个系统处在竖直向上的匀强电场中,一质量为m,电荷量为q带正电的小球以v0的初速度沿水平面向右运动,通过圆形轨道恰能到达圆形轨道的最高点C,从C点飞出后落在水平面上的D点,试求:
(1)小球到达C点时的速度vC及电场强度E;
(2)BD间的距离s;
(3)小球通过B点时对轨道的压力N。
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如图所示,光滑绝缘的半圆形轨道固定于竖直平面内,半圆形轨道与光滑绝缘的水平地面相切于端点A,一质量为m=1kg的小球在水平地面上匀速运动,速度为v=6m/s,经A点运动到轨道最高点B,最后又落在水平地面上的D点(图中未画出),已知整个空间存在竖直向下的匀强电场,小球带正电荷,小球所受电场力,。
1.当轨道半径为R0=0.1m时,求小球到达半圆形轨道B点时对轨道的压力。
2.为使小球能运动到轨道最高点B,求轨道半径的最大值。
3.轨道半径多大时,小球在水平地面上的落点D到A点距离最大,最大距离为多少?
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如图所示,在E=V/m的水平向左匀速电场中,有一半径R=0.4m的光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,半圆轨道与一水平绝缘轨道的N点平滑连接,绝缘的轻质弹簧的一端固定于水平绝缘轨道的右端,一带电荷量为q=+C、质量为m=0.04kg的小球经弹簧弹性压缩至M点(小球与弹簧不粘连),将小球由静止释放,小球恰能运动到圆轨道的最高点C,已知小球与水平轨道的动摩擦因数μ=0.1,MN=2m,,求
(1)小球通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点)。
(2)小球压缩弹簧至M点时弹簧具有的弹性势能。
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如图所示,竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R=0.2m,圆心为O,下端与绝缘水平轨道在B点相切并平滑连接.一带正电q=5.0×10-3C、质量为m=3.0kg的物块(可视为质点),置于水平轨道上的A点.已知A、B两点间的距离为L=1.0m,物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度为g=10 m/s2.
(1)若物块在A点以初速度v0向左运动,恰好能到达圆周的最高点D,则物块的初速度v0应为多大?
(2)若整个装置处于方向水平向左、场强大小为E=2.0×103N/C的匀强电场中(图中未画出),现将物块从A点由静止释放,试确定物块在以后运动过程中速度最大时的位置(结果可用三角函数表示);
(3)在(2)问的情景中,试求物块在水平面上运动的总路程.
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如图所示,竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R=0.2m,圆心为O,下端与绝缘水平轨道在B点相切并平滑连接.一带正电、质量为的物块(可视为质点),置于水平轨道上的A点.已知A、B两点间的距离为L=1. 0m,物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度为g=10 m/s2.
(1)若物块在A点以初速度向左运动,恰好能到达圆周的最高点D,则物块的初速度应为多大?
(2)若整个装置处于方向水平向左、场强大小为的匀强电场中(图中未画出),现将物块从A点由静止释放,试确定物块在以后运动过程中速度最大时的位置(结果可用三角函数表示);
(3)在(2)问的情景中,试求物块在水平面上运动的总路程.
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如图所示,竖直平面内有一与水平面成θ=45°的绝缘斜面轨道AB,该轨道和半径为R=0.2m的光滑绝缘半圆形轨道BCD相切于B点.整个轨道处于竖直向下的匀强电场中,电场强度E=103V/m.现将一质量为m=0.01kg、带电量为q=+10–4C的滑块(可视为质点)从斜面上的A点静止释放,滑块恰好能到达圆轨道的最高点D。滑块与斜面轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)A点离水平面的高度是多少?
(2)滑块离开D点后,经过多长时间落在斜面?
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如图所示,在E=1×103N/C的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN竖直放置与一水平绝缘轨道MN相切连接,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带负电电荷量q=10-4C的小滑块质量m=20g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,从位于N点右侧s=1.5m处的M点以初速度v0向左运动,取g=10m/s2.
求:(1)若滑块初速度v0为6m/s, 则滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
(2)若使小滑块在运动中不离开轨道QPN(Q点、N点除外)问小滑块从M点出发时的初速度满足什么条件?
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