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如图所示,水平绝缘光滑轨道AB与处于竖直平面内的圆弧形v绝缘光滑轨道BCD平滑连...

如图所示,水平绝缘光滑轨道AB与处于竖直平面内的圆弧形v绝缘光滑轨道BCD平滑连接,圆弧形轨道的半径R=0.30m.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×107 N/C.现有一电荷量q=-4.0×10-7C,质量m=0.30kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点以某一水平初速度v向右运动,若带电体恰好可以沿圆弧轨道运动到D点,并在离开D点后,落回到水平面上的P点.,已知OD与OC的夹角θ=37°,求:
(1)P、B两点间的距离x;
(2)带电体经过C点时对轨道的压力;
(3)小球的初速度v的值.
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(1)求出重力和电场力的合力的大小和方向,得出电荷运动到D点时速度方向和合力同向,物体沿直线运动到P点,然后根据几何关系得出BP间距; (2)由于电荷恰好经过D点,故经过等效最高点K点时,重力和电场力的合力恰好提供向心力,根据牛顿第二定律列式求出等效最高点的速度,再对从K到C过程运用动能定理得出C点速度,在C点重力和弹力的合力提供向心力,根据向心力公式求出弹力即可; (3)对从A到等效最高点K过程运用动能定理列式求解即可. 【解析】 (1)等效重力,方向:垂直OD斜向下 故根据几何关系,有 即PB间距为0.9. (2)令电荷经过等效最高点K的速度为v,如图 则在K点重力恰好提供向心力   ① 从k到c过程,根据动能定理,有 在C点重力和弹力的合力提供向心力,有 解得:FN=6N 故带电体经过C点时对轨道的压力为6N. (3)对从A大K过程运用动能定理,得到   ② 由①②,解得 故小球的初速度v的值为.
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考点分析:
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如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上;B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A、B的质量均为m,C的质量为4m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放C后它沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度,求:
(1)从释放C到物体A刚离开地面时,物体C沿斜面下滑的距离.
(2)斜面倾角α.
(3)B的最大速度vBm

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如图所示,水平桌面处有水平向右的匀强电场,场强大小E=2×104V/m,A、B是完全相同的两个小物体,质量均为m=0.1kg,电量均为q=2×10-5C,且都带负电,原来都被按在桌面上的P点.现设法使A物体获得和电场E同方向的初速vA0=12m/s,A开始运动的加速度大小为6m/s2,经△t时间后,设法使B物体获得和电场E同方向的初速vB0=6m/s(不计A、B两物体间的库仑力),求:
(1)在A未与B相遇前,A电势能增量的最大值;
(2)小物体与桌面之间的阻力f为多大?
(3)如果要使A尽快与B相遇,△t为多大?

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亚运会男篮决赛过程中,王治郅为了避免韩国的抢断,弹地传球(篮球比赛运动员为了避免对方运动员对篮球的拦截,往往采取使篮球与地面发生一次碰撞反弹而传递给队友的传球方法)给队员刘炜.假设王治郅将篮球以v=5m/s的速率从离地面高h=0.8m处水平抛出,球与地面碰后水平方向的速度变为与地面碰前瞬间水平速度的4/5,球与地面碰后竖直方向的速度变为与地面碰前瞬间竖直方向速度的3/4,刘炜恰好在篮球的速度变为水平时接住篮球,篮球与地面碰撞作用的时间极短(可忽略不计),不计空气阻力,g=10m/s2,求:
(1)球与地面相碰前瞬间速度大小
(2)王治郅抛球位置与刘炜接球位置之间的水平距离是多少?
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有一个小灯泡上标有“4.8V  2W”的字样,现在测定小灯泡在不同电压下的电功率,并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线.有下列器材可供选用:
A.电压表V1(0~3V,内阻3kΩ)
B.电压表V2(0~15V,内阻15kΩ)
C.电流表A(0~0.6A,内阻约1Ω)
D.定值电阻R1=3kΩ
E.定值电阻R2=15kΩ
F.滑动变阻器R(10Ω,2A)
G.学生电源(直流6V,内阻不计)
H.开关、导线若干
(1)为了使测量结果更加准确,实验中所用电压表应选用______,定值电阻应选用______(均用序号字母填写);
(2)为尽量减小实验误差,并要求从零开始多取几组数据,请在方框内画出满足实验要求的电路图;
(3)根据实验做出P-U2图象,下面的四个图象中可能正确的是______
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在“验证机械能守恒定律“的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50赫.查得当地的重力加速度g=9.80米/秒2.测得所用的重物的质量为1.00千克.实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作0,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别为62.99厘米、70.18厘米、77.76厘米、85.73厘米.根据以上数据,可知重物由0点运动到C点,重力势能的减少量等于    焦,动能的增加量等于    焦(取3位有效数字). 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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