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如圖10所示，BC是半徑為R的1/4圓弧形的光滑且絕緣的軌道，位于豎直平面內(nèi)，其下端與水平絕緣軌道平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中，電場強度為E。今有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊（體積很小可視為質(zhì)點），從C點由靜止釋放，滑到水平軌道上的A點時速度減為零。若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求：

（1）滑塊通過B點時的速度大小；

（2）滑塊通過B點時對弧形軌道的壓力；

（2）水平軌道上A、B兩點之間的距離。

 


（1）小滑塊從C到B的過程中，只有重力和電場力對它做功。設(shè)滑塊通過B點時的速度為vB，根據(jù)動能定理有   mgR-qER=mvB2  …………………………（2分）

解得：vB=…………………………………………………………（1分）

（2）設(shè)滑塊過弧形軌道B點時所受的支持力大小為N，根據(jù)牛頓第二定律有

N-mg=mvB2/R  ………………………………………………………………………（1分）

解得  N=3mg-2qE……………………………………………………………………（1分）

根據(jù)牛頓第三定律可知，滑塊對弧形軌道B點的壓力大小N′=3mg-2qE，方向豎直向下。……………………………………………………………………………………………（1分）

（3）小滑塊在水平軌道上運動時，所受摩擦力為f=μmg………………………（1分）

小滑塊從C經(jīng)B到A的過程中，重力做正功，電場力和摩擦力做負(fù)功。設(shè)小滑塊在水平軌道上運動的距離（即A、B兩點間的距離）為L，則根據(jù)動能定理有：

mgR-qE（R+L）-μmg L=0 ………………………………………………………（2分）

解得：L=……………………………………………………………（1分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個小的等分刻度．用它測量一小球的直徑，如圖1所示的讀數(shù)是
13.55
13.55
mm．如圖2，用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖2所示的讀數(shù)是
0.740
0.740
mm．
（2）在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗中，所用器材有：小電珠（2.5V，0.6W），滑動變阻器，多用電表，電流表，學(xué)生電源，開關(guān)，導(dǎo)線若干．
①粗測小電珠的電阻，應(yīng)選擇多用電表
×1
×1
倍率的電阻檔（請?zhí)顚憽啊?”、“×10”或“×100”）；調(diào)零后，將表筆分別與小電珠的兩極連接，示數(shù)如圖3，結(jié)果為
7.4
7.4
Ω．
②實驗中使用多用電表測量電壓，請根據(jù)實驗原理圖4完成實物圖5中的連線．
③開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于
a
a
端．為使小電珠亮度增加，P應(yīng)由中點向
b
b
端滑動．（請?zhí)顚憽癮”或“b”）
④下表為電壓等間隔變化測得的數(shù)據(jù)，為了獲得更準(zhǔn)確的實驗圖象，必須在相鄰數(shù)據(jù)點
ab
ab
間多測幾組數(shù)據(jù)．（請?zhí)顚憽癮b”“bc”“cd”“de”或“ef”）
數(shù)據(jù)點 a b c d e f
U/V 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
I/A 0.000 0.122 0.156 0.185 0.216 0.244

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖10所示，AB是一根質(zhì)量為m、長度為L、粗細(xì)均勻的鐵棍.其A端用繩懸掛，三角支架支在C點，BC=L，呈水平放置，則AB段重力對C點的力矩為_________.

圖10

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科目：高中物理 來源： 題型：

（8分）如圖10所示，一小物體所受的重力為100N，用細(xì)線AC、BC和輕彈簧吊起，處于平衡狀態(tài)。已知彈簧原長為1．5cm，勁度系數(shù)k=8000N/m，細(xì)線AC長為4cm，∠BAC=300，∠CBA=600，求細(xì)線AC、BC對小物體的拉力各是多少？

 


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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖4所示，BC是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧形光滑軌道，下端C與水平直軌道相切。一個小物塊從B點正上方R處的A點處由靜止釋放，從B點剛好進入圓弧形光滑軌道下滑，已知圓弧形軌道半徑為R＝0.2 m，小物塊的質(zhì)量為m＝0.1 kg，小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10 m/s2。小物塊在水平面上滑動的最大距離是(　　)

A．0.1 m                                               B．0.2 m

C．0.6 m                                               D．0.8 m

圖4

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同步練習(xí)冊答案