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(10分)在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的...

(10分)在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示.小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点.小球抛出时的动能为8.0J,在M点的动能为6.0J,不计空气的阻力.求:

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(1)小球水平位移x1与x2的比值;

(2)小球落到B点时的动能EkB

(3)小球从A点运动到B点的过程中最小动能Ekmin

 

(1)  (2)   (3) 【解析】 试题分析:(1)小球在水平方向上仅受电场力的作用做初速度为零的匀加速运动,竖直方向上只受重力作用做竖直上抛运动,故从A到M和M到B的时间相等,设从A到M所用时间为t,水平方向加速度为ax, 由匀变速直线运动位移-时间公式,可得:         (1分)         (1分) 所以          (1分) (2)小球从A到M,由动能定理,可得水平方向上电场力做功        (1分) 则小球从A到B,水平方向上电场力做功        (1分) 由动能定理,可得小球落到B点时的动能为: 解得:           (1分) (3)设小球所受的电场力为F,重力为G,由于合运动与分运动具有等时性,小球从A到M,则有: 水平方向上电场力做功           (1分) 竖直方向上重力做功          (1分) 由下图可知,,则         (1分) 则小球从 A运动到B的过程中速度最小时速度一定与等效垂直,即图中的 P点,故:            (1分) 考点:本题考查了用功和能的观点分析带电粒子在电场中的运动。
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考点分析:
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(15分)如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道,两轨道相切与B点。在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度大小为g。求

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(1)小球在C点的速度的大小;

(2)小球在AB段运动的加速度的大小;

(3)小球从D点运动到A点所用的时间。

 

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(15分)如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g取10m/s2).求:

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(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中克服摩擦力做的功;

(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;

(3)小滑块着地时的速度大小和方向。 

 

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(15分)如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°固定斜面(足够长)上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v—t图像如图乙,试求:

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(1)物体沿斜面上行时加速运动与减速运动的加速度大小;

(2)物体与斜面间的滑动摩擦因数μ;

(3)1s内拉力F的平均功率.

 

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(14分)如图所示,两个质量均为2kg的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为4kg的木块上,两个小环之间的距离也为l,小环保持静止, g取10m/s2。试求:

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(1)任意一个小环对杆的压力;

(2)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大?

 

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如下图所示,图中螺旋测微器的读数为          mm,图中游标卡尺的读数为            mm

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