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(8分)如图所示的绝缘轨道 ABC,其中 AB 部分为倾角为 37°、长 2.0m的光滑斜面, BC 部分为动摩擦因数为 0.2 的水平面。现有质量 m=1.0㎏ 的质点从 A 位置无初速沿轨道下滑,滑到C点恰好停下。在 BC 的延长线上有一点 D,且 AD=BD。把电量为 Q=5.0×10-5C 的点电荷固定在 D 点,并让上述质点也带等量同种电荷。如果取无限远处的电势为零,则两电荷间的电势能为 EP=KQ1Q2/r, r是两电荷间的距离。(1) BC 长度等于多少?(2)现用平行于轨道的外力把该带电质点沿轨道由 C 推到A ,外力至少做多少功? (sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2
(1)6m(2)39J
(1)  --------① 2分
.------------------------------------------------------②1分
(2)∵EP=KQ1Q2/r ,WE=-△EP
∵AD=BD,∴WBA= △EP =" 0" ---------------------- ---③1分
BD=1.0×5/4=1.25m,DC=1.25+6.0=7.25m
-----------------------------------④1分
--------⑤2分
∴WF=39J----------------------------------------------------------⑥1分
本题考查动能定理的应用,物体总A到B受到重力、摩擦力、支持力的作用,支持力不做功,所以重力和摩擦力做功等于动能的变化量,由此可求得BC距离,电场力做功等于电势能的变化量,BA两点电势相等,只需求得CB间电场力做功即可,结合本题所给的电势能的公式求得物体由C到B过程中电场力做功,再由动能定理或能量守恒定律求解
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,把质量为、带电量为的物块放在倾角的固定光滑绝缘斜面的顶端,整个装置处在范围足够大的匀强电场中。已知电场强度大小,电场方向水平向左,斜面高为,则释放物块后,物块落地时的速度大小为(    )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,粗糙的斜面下端与光滑的圆弧轨道相切于,整个装置竖直放置,是最低点,圆心角与圆心等高.圆弧轨道半径0.5 m,斜面长。现有一个质量0.1 kg的小物体从斜面上端点无初速下滑,物体与斜面之间的动摩擦因数为(已知,g=10m/s2)。求:

(1)物体第一次通过点时的速度大小和对点处轨道的压力各为多大?
(2)物体第一次离开点后在空中做竖直上抛运动,不计空气阻力,则最高点点之间的高度差为多大?
(3)物体从空中又返回到圆轨道和斜面.多次反复,在整个运动过程中,物体点处轨道的最小压力为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在2009年10月全运会上,跳水运动员从10米高处的跳台跳下,设水的平均阻力均为运动员体重的3倍,在粗略估算中,把运动员当作质点处理,为了保证运动员的人身安全,池水深度至少为
A.1mB.3mC.5mD.7m

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

真空中存在范围足够大、竖直方向的匀强电场,A、B为该匀强电场中的两个等势面。现有三个质量相同、带同种等量电荷的小球a、b、c,从等势面A上的某点同时以相同速率v0分别沿竖直向下、水平向右和竖直向上方向开始运动,如图所示。经过一段时间,三个小球先后通过等势面B,则下列判断正确的是

A.等势面A的电势一定高于等势面B的电势
B.a、c两小球通过等势面B时的速度相同
C.开始运动后的任一时刻,a、b两小球的动能总是相同
D.开始运动后的任一时刻,三个小球电势能总是相等

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

图中a、b和c表示点电荷的电场中的三个等势面.它们的电势分别为U、.一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则它经过等势面c时的速率为________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场E中,在环的上端,一个质量为m。带电量为+q的小球由静止开始沿轨道运动,则
A.小球运动过程中机械能守恒
B.小球经过环的最低点时速度最大
C.在最低点球对环的压力为(mg+qE)
D.在最低点球对环的压力为3(mg+qE)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图7—10所示,倾角为30°的直角三角形底边长为2L,底边处在水平位置,斜边为光滑绝缘导轨。现在底边中点O处固定一正电荷Q,让一个质量为m带正电的点电荷q从斜面顶端A沿斜边滑下,(整个运动过程中始终不脱离斜面)已测得它滑到斜边上的垂足D处时速度为v,加速度为a,方向沿斜面向下,试求该质点滑到斜边底端C点时的速度和加速度各为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)如图16甲所示,水平传送带的长度L=6 m,皮带轮以速度v顺时针匀速转动,现在一质量为1 kg的小物块(可视为质点)以水平速度v0从A点滑上传送带,越过B点后做平抛运动,其水平位移为x,保持物块的初速度v0不变,多次改变皮带轮的速度v依次测量水平位移x,得到如图16乙所示的x-v图象.

(1)当0<v≤1 m/s时,物块在A、B之间做什么运动?当v≥7 m/s时,物块在A、B之间做什么运动?
(2)物块的初速度v0多大?

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