如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.已知AP=2R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中( )
A.重力做功2mgR B.机械能减少mgR
C.克服摩擦力做功mgR D.合外力做功mgR
如图所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称.要使圆心O处的电场强度为零,可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷+Q,则该点电荷+Q应放在( )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
如图所示,x轴在水平地面上,y轴竖直向上,在y轴上的P点分别沿x轴正方向和y轴正方向以相同大小的初速度抛出两个质量相等的小球a和b,不计空气阻力,若b上升的最大高度等于P点离地的高度,则从抛出到落地,有( )
A.a的运动时间是b的运动时间的倍
B.a的位移大小是b的位移大小的倍
C.a、b落地时的速度相同,因此动能一定相同
D.a、b落地时的速度不同,但动能相同
对下列概念、公式的理解,正确的是( )
A. 任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
B. 根据E=,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q成反比
C. 根据W=qU,一个电子(-e)在电势差为1V的两点间被电场加速,电场力做功为1J
D. 根据Uab=,若带电荷量为1×10-5C的正电荷从a点移动到b点,克服电场力做功为1×10-5J,则a、b两点的电势差为Uab=1V,且a点电势比b点高
为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为,长为的倾斜轨道AB,通过微小圆弧与长为的水平轨道BC相连,然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道,出口为水平轨道D,如图所示。现将一个小球从距A点高为的水平台面上以一定的初速度水平弹出,到A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为。取。
求:(1)小球初速度的大小;
(2)小球滑过C点时的速率;
(3)要使小球不离开轨道,则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件。
一个质量为的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖直的圆环上,弹簧固定于环的最高点A,环的半径,弹簧原长,劲度系数为,如图所示,若小球从图示位置B点由静止开始滑到最低点C时,弹簧的弹性势能。取。
求:(1)小球到C点时的速度vC的大小。
(2)小球在C点时对环的作用力。