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如图所示,足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧,一个质量,电量的...

如图所示,足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧,一个质量,电量的带负电小物块与弹簧接触但不栓接,弹簧的弹性势能为。某一瞬间释放弹簧弹出小物块,小物块从水平台右端点飞出,恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高点,并沿轨道滑下,运动到光滑水平轨道,从点进入到光滑竖直圆内侧轨道。已知倾斜轨道与水平方向夹角为,倾斜轨道长为,带电小物块与倾斜轨道间的动摩擦因数。小物块在点没有能量损失,所有轨道都是绝缘的,运动过程中小物块的电量保持不变,可视为质点。只有光滑竖直圆轨道处存在范围足够大的竖直向下的匀强电场,场强。已知,取,求:

1)小物块运动到点时的速度大小

2)小物块运动到点时的速度大小

3)要使小物块不离开圆轨道,圆轨道的半径应满足什么条件?

 

(1)4m/s;(2)m/s;(3)R⩽0.022m 【解析】 (1)释放弹簧过程中,弹簧推动物体做功,弹簧弹性势能转变为物体动能 解得 (2)A到B物体做平抛运动,到B点有 所以 B到C根据动能定理有 解得 (3)根据题意可知,小球受到的电场力和重力的合力方向向上,其大小为 F=qE-mg=59.6N 所以D点为等效最高点,则小球到达D点时对轨道的压力为零,此时的速度最小,即 解得 所以要小物块不离开圆轨道则应满足vC≥vD得: R≤0.022m  
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如图所示,在第一二象限内有一垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度,在第三象限内存在沿轴负方向的匀强电场在第四象限内存在沿轴正方向的匀强电场。在轴的负半轴上有一长度足够的收集板。一个质量为,电荷量的带负电粒子从点由静止出发,在电场力作用下,经点垂直轴进入磁场做匀速圆周运动,圆心为坐标原点,半径。经点进入第四象限,最终打在收集板上,不计带电粒子重力。求:

1)带电粒子在磁场中的运动速度大小;

2点的坐标;

3)带电粒子打到收集板上的位置坐标。

 

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201914日上午10时许,科技人员在北京航天飞行控制中心发出指令,嫦娥四号探测器在月面上空实施降落任务。在距月面高为处从静止开始,先做加速度为的匀加速竖直下降,加速至时,立即改变推力,以匀减速竖直下降,至距月面高为处速度减为零,此时关闭发动机,探测器以自由落体的方式降落到月球表面。已知嫦娥四号探测器的质量,月球表面重力加速度为。求:

1)嫦娥四号探测器降落到月球表面时的瞬时速度大小

2)匀减速竖直下降过程推力的大小;

3)匀加速竖直下降过程的加速度大小

 

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在测定电源电动势与内电阻实验中,实验电路如图所示。电源极性与电表正负接线柱已在图中标注。

1)在开关闭合前,请指出电路中的不当之处(指出两处即可)

____________________  ____________________

 

2)根据实验数据获得图象如图所示,则电动势______,内阻______

 

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1)如图所示,下列器材中,实验探究小车速度随时间的变化规律探究加速度与力、质量的关系用自由落体运动验证机械能守恒定律都需要用到的实验器材是____________(填器材的名称)。

2)在探究加速度与力、质量的关系实验中,下列说法中正确的是______(填字母)

A.长木板的一端必须垫高,使未挂砝码盘的小车拖着纸带恰能在木板上做匀速运动

B.悬挂的砝码和砝码盘的总质量一定要远小于小车的总质量

C.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行

D.小车应靠近打点计时器,先释放小车,后接通电源

3)如图是验证机械能守恒定律实验得到的一条纸带,电源频率为。计算打点计时器打下点时纸带的速度______。(计算结果保留三位有效数字)

 

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质量为的小球由轻绳分别系于一轻质细杆的点和点,如图所示。当轻杆绕轴以角速度匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳与水平方向成角,绳沿水平方向且长为,则下列说法正确的是(   

A.绳的张力不可能为零

B.角速度越大,绳的张力越大

C.当角速度时,绳将出现弹力

D.绳突然被剪断,则绳的弹力一定发生变化

 

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