如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布.),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v.已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g.求:
(1)C、O间的电势差U
CO;
(2)O点处的电场强度E的大小;
(3)小球p经过O点时的加速度;
(4)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度.
考点分析:
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如图所示,将一质量m=0.1kg的小球自水平平台顶端O点水平抛出,小球恰好与斜面无碰撞的落到平台右侧一倾角为α=53°的光滑斜面顶端A并沿斜面下滑,斜面底端B与光滑水平轨道平滑连接,小球以不变的速率过B点后进入BC部分,再进入竖直圆轨道内侧运动.已知斜面顶端与平台的高度差h=3.2m,斜面顶端高H=15m,竖直圆轨道半径R=5m. g取10m/s
2.试求:
(1)小球水平抛出的初速度v
及斜面顶端与平台边缘的水平距离x;
(2)小球离开平台后到达斜面底端的速度大小;
(3)若竖直圆轨道光滑,求小球运动到圆轨道最高点D时对轨道的压力.
(4)若竖直圆轨道粗糙,小球运动到轨道最高点与轨道恰无作用力,求小球从圆轨道最低点运动到最高点的过程中克服摩擦力所做的功.
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神州六号”飞船的成功飞行为我国在2010年实现探月计划--“嫦娥工程”获得了宝贵的经验.假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g
,飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动.求:
(1)飞船在轨道Ⅰ上的运行速率;
(2)飞船在A点处点火时,动能如何变化;
(3)飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间.
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跳伞运动员从跳伞塔上跳下,当降落伞全部打开时,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f=kv
2,已知比例系数k=20N•s
2/m
2.运动员和伞的总质量m=72kg,设跳伞塔足够高且运动员跳离塔后即打开伞,取g=10m/s
2,求:
(1)跳伞员的下落速度达到3m/s时,其加速度多大?
(2)跳伞员最后下落速度多大?
(3)若跳伞塔高200m,则跳伞员从开始跳下到即将触地的过程中,损失了多少机械能?
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用如图实验装置验证m
1、m
2组成的系统机械能守恒.m
2从高处由静止开始下落,m
1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图1中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m
1=50g、m
2=150g,则(g取9.8m/s
2,结果保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下记数点5时的速度v=______m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△E
K=______J,
系统势能的减少量△E
P=______J,由此得出的结论是______;
(3)若某同学作出
图象如图2,则当地的实际重力加速度g=______m/s
2.
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某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”,他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处,调节气垫导轨水平后,用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,每次滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t.改变钩码个数,重复上述实验.记录的数据及相关计算如下表.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
F/N | 0.49 | 0.98 | 1.47 | 1.96 | 2.45 |
t/(ms) | 40.4 | 28.6 | 23.3 | 20.2 | 18.1 |
t2/(ms)2 | 1632.2 | 818.0 | 542.9 | 408.0 | 327.6 |
υ2 | 6.1 | 12.2 | 18.4 | 24.5 | 30.6 |
(1)为便于分析
与l的关系,应作出
的关系图象,请在坐标纸上作出该图线
(2)由图线得出的实验结论是:
(3)设AB间的距离为s,遮光条的宽度为d,请你由上述实验结论推导出物体的加速度a与时间t的关系式为
.
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