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在如图所示的竖直平面内,物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,分别静...

在如图所示的竖直平面内,物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,分别静止于倾角θ=370的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上,轻绳与对应平面平行劲度系数K=5N/m的轻弹簧一端固定在0点,一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连,弹簧处于原长,轻绳恰好拉直,DM垂直于斜面水平面处于场强E=5×104N/C、方向水平向右的匀强电场中已知A、B的质量分别为mA=01kg和mB=02kg,B所带电荷量q=+4×l0-6C设两物体均视为质点,不计滑轮质量和摩擦,绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,B电量不变取g=lOm/s2,sin37°=06,cos37°=08

1求B所受静摩擦力的大小;

2现对A施加沿斜面向下的拉力F,使A以加速度a=06m/s2开始做匀加速直线运动A从M到N的过程中,B的电势能增加了△Ep=006J已知DN沿竖直方向,B与水平面间的动摩擦因数μ=04求A到达N点时拉力F的瞬时功率

 

(1)0.4N(2)0.528W 【解析】 试题分析:(1)据题意静止时受力分析如图所示 由平衡条件得:对A有mAgsinθ=FT① 对B有qE+f0=FT② 代入数据得f0=0.4N③ (2)据题意A到N点时受力分析如图所示 由牛顿第二定律得:对A有F+mAgsinθ-FT-FKsinθ=mAa④ 对B有FT-qE-μmBg=mBa⑤ FK=kx⑥ 由电场力做功与电势能的关系得△EP=qEs⑦ 由几何关系得x=⑧ 又⑨ 拉力F在N点的瞬时功率P=Fv⑩ 由以上各式代入数据解得: P=0.528W 考点:牛顿第二定律;功率;物体的平衡  
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考点分析:
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如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成,AB和BCD相切于B点,CD连线是圆轨道竖直方向的直径C、D为圆轨道的最低点和最高点,已知∠BOC=30°可视为质点的小球从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出小球经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象,取g=10 m/s2求:

1小球的质量m和圆轨道的半径R;

2是否存在某个H值,使得小球经过最高点D后能直接落到倾斜直轨道AB上与圆心O等高的点若存在,请求出H值;若不存在,请说明理由

 

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