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如图,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙...

如图,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强的大小E=1.0×104 N/C,现有质量m=0.20kg,电荷量q=8.0×10﹣4 C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知sAB=1.0m,带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.求:(g=10m/s2

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(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度;

(2)带电体最终停在何处.

 

(1)10m/s; (2)m   【解析】 试题分析:(1)对从A到C过程根据动能定理列式求解C点的速度即可; (2)设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h,对从C到D过程由动能定理列式求解上升的高度,然后可以判断出滑块会静止在最高点. 解(1)设带电体到达C点时的速度为v,从A到C由动能定理得: qE(sAB+R)﹣μmg sAB﹣mgR=mv2 解得:v=10m/s (2)设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h,从C到D由动能定理得: ﹣mgh﹣μqEh=0﹣mv2 解得h=m 在最高点,带电体受到的最大静摩擦力:Ffmax=μqE=4N,重力G=mg=2 N,因为G<Ffmax 所以带电体最终静止在与C点竖直距离为m处. 答:(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度为10m/s; (2)带电体最终停在与C点竖直距离为m处. 【点评】本题关键是明确物体的运动规律,然后选择恰当的过程运用动能定理列式求解,难度适中.  
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考点分析:
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如图所示,光滑曲面轨道的水平出口与停在光滑水平面上的平板小车上表面相平,小车上表面不光滑,质量为m的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑上小车,使得小车在水平面上滑动.已知小滑块从高为H的位置由静止开始滑下,最终停到小车上.若小车的质量为M,重力加速度为g,求:

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(1)小滑块滑到曲面轨道最低点的速度;

(2)滑块滑上小车后,小车达到的最大速度;

(3)该过程中小滑块相对小车滑行的位移.

 

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某同学利用玩具电动车模拟腾跃运动.如图所示,AB是水平地面,长度为L=6m,BCDE是一段曲面,且在B点处平滑连接.玩具电动车的功率始终为P=10W,从A点由静止出发,到达离地面h=1.8m的E点水平飞出,落地点与E点的水平距离x=2.4m.玩具电动车可视为质点,总质量为m=1kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.求:满分5 manfen5.com

(1)玩具电动车过E点时的速度;

(2)若玩具电动车在AB段所受的阻力Ff恒为2N,从B点到E点的过程中,克服摩擦阻力做功10J,则从A点至E点过程所需要的时间是多少?

 

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质量为m=70kg的撑杆运动员从h=5.0m高处落到海绵垫上,经△t1=1s后停止,则该运动员身体受到的平均冲力为      N,如果是落到普通沙坑中,经△t2=0.1s停下,则沙坑对运动员的平均冲力为      N(取g=10m/s2).

 

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质量为m=2Kg的物体在粗糙水平地面上滑行,其动能与位移的关系如图所示,则物体与地面间的滑动摩擦系数μ为      ,滑行时间为     

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如图所示的电路中,电源电动势E=6V,内电阻r=1Ω,M为一小电动机,其内部线圈的导线电阻RM=2Ω.R为一只保护电阻,R=3Ω.电动机正常运转时,电压表(可当作理想电表)的示数为1.5V,则电源的输出功率为      W,电动机的输出功率为      W.

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