如圖所示,光滑絕緣軌道ABCD固定在豎直平面內(nèi),其中圓弧部分AB、半圓部分CD與水平部分BC分別相切于B點(diǎn)和C點(diǎn),圓弧部分AB的半徑為R,O1A與水平方向的夾角θ=37°,O1B與O2C之間O1點(diǎn)的下方存在電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電物塊(視為質(zhì)點(diǎn))從D點(diǎn)以大小為32Rg(g為重力加速度大小)的速度水平向左拋出,結(jié)果恰好從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧部分AB的內(nèi)側(cè),之后恰好通過最高點(diǎn)D.取sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)空氣阻力。求:
(1)D、A兩點(diǎn)間的高度差h和水平距離x;
(2)物塊通過B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧部分AB的壓力大小N;
(3)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E。
3
2
R
g
【考點(diǎn)】繩球類模型及其臨界條件;牛頓第三定律的理解與應(yīng)用;從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用;動(dòng)能定理的簡單應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/7/13 8:0:9組卷:37引用:2難度:0.4
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1.如圖所示,ABC為在豎直平面內(nèi)的金屬半圓環(huán),AC為其水平直徑,AB為固定的直金屬棒,在金屬棒上和半圓環(huán)的BC部分分別套著兩個(gè)完全相同的小球M、N(視為質(zhì)點(diǎn)),B固定在半圓環(huán)的最低點(diǎn)?,F(xiàn)讓半圓環(huán)繞對(duì)稱軸以角速度ω=2
rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),兩小球與半圓環(huán)恰好保持相對(duì)靜止。已知半圓環(huán)的半徑R=1m,金屬棒和半圓環(huán)均光滑,取重力加速度大小g=10m/s2,下列選項(xiàng)正確的是( ?。?/h2>5發(fā)布:2024/12/29 15:0:2組卷:38引用:2難度:0.6 -
2.如圖所示,半徑R=0.40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi),半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點(diǎn)A,半圓環(huán)最高點(diǎn)B與A是同一直徑上的兩個(gè)端點(diǎn).一質(zhì)量m=0.10kg的小球,以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)4.0m后,沖上豎直半圓環(huán),若小球到達(dá)B點(diǎn)速度為3m/s,最后小球落在C點(diǎn),求:
(1)小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小;
(2)A、C間的距離(取重力加速度g=10m/s2);
(3)若半圓環(huán)軌道非光滑,小球到達(dá)B點(diǎn)速度小于3m/s小球是否一定從B點(diǎn)離開圓環(huán)?通過計(jì)算說明小球能經(jīng)B離開圓環(huán)的條件.發(fā)布:2024/12/29 15:0:2組卷:99引用:2難度:0.3 -
3.某人站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量m為50g的小球,甩動(dòng)手腕,使球在豎直平面內(nèi)以手為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)。已知握繩的手離地面高度d為1.6m,手與球之間繩長為0.4m,繩能承受的最大拉力F為3.5N,重力加速度g=10m/s2.忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力。
(1)要使球能在豎直平面內(nèi)完成整個(gè)圓周運(yùn)動(dòng),它在最高點(diǎn)的速度至少多大?
(2)當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),繩恰好受到所能承受的最大拉力被拉斷,求繩斷時(shí)球的速度大???
(3)保持手的高度不變,改變繩長,使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng),若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)達(dá)到最大拉力被拉斷,要使球的落地點(diǎn)距握繩的手的水平距離最大,繩長應(yīng)是多少?最大水平距離多大?發(fā)布:2024/12/29 15:30:2組卷:50引用:2難度:0.4
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