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如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场(边界上有电场),电场强度为E=mg/q,ACB为光滑固定的半圆形轨道,轨道半径为R,A、B为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧。一个质量为m,电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H=R处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道,不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的受力及运动情况,下列说法正确的是(   )

A.小球到达C点时对轨道压力为3 mg    
B.小球在AC部分运动时,加速度不变
C.适当增大E,小球到达C点的速度可能为零
D.若E=2mg/q,要使小球沿轨道运动到C,则应将H至少调整为3R/2

D

解析试题分析:从O到A过程中小球做自由落体运动,到达A点时的速度,由于E q =mg,因此从A到C过程中,小球做匀速圆周运动,到达C点时支持力,A错误;从A到C的过程中,做匀速圆周运动,合力指向圆心,因此加速度方向时刻改变,B错误,当Eqmg时,小球从A向C做减速运动,当速度减小到足够小时,小球就会脱离圆周,因此小球到达C点的速度不可能为零,C错误;若E=2mg/q,要使小球沿轨道运动到C,在C点的最小速度为V,则:,可得,则从O到C的过程中,根据动能定理:可求得,,因此H至少调整为3R/2才能到过C点,D正确。
考点:圆周运动向心力,动能定理,牛顿第三定律

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半径R=0.3m,θ="60" 0,小球到达A点时的速度 v="4" m/s。(取g ="10" m/s2)求:

(1)小球做平抛运动的初速度v0
(2)P点与A点的水平距离和竖直高度;
(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

过山车是游乐场中常见的设施。如图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内半径R= 2.0m的圆形轨道组成,B、C分别是圆形轨道的最低点和最高点。一个质量为m=1.0kg的小滑(可视为质点),从轨道的左侧A点以v0= 12m/s的初速度沿轨道向右运动,A、B间距L= 11.5m。小滑块与水平轨道间的动摩擦因数。圆形轨道是光滑的,水平轨道足够长。取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)滑块经过B点时的速度大小;
(2)滑块经过C点时受到轨道的作用力大小F;
(3)滑块最终停留点D(图中未画出)与起点A的距离d。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在水平地面上,开始时把物体B拉到斜面底端,这时物体A离地面的高度为0.8米,如图所示.。若摩擦力均不计,从静止开始放手让它们运动.(斜面足够长,g取10m/s2)求:

(1)物体A着地时的速度;    
(2)物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(6分)某同学利用图(a)所示实验装置即数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图(b)所示,实验中小车(含发射器)的质量为200g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到,回答下列问题:

(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成      (填“线性”或“非线性”)的关系。
(2)由图(b)可知,图线不经过远点,可能的原因是          
(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是      ,钩码的质量应满足的条件是           

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

关于作用力和它的反作用力,下面说法中正确的是( )

A.一个作用力和它的反作用力的合力等于零;
B.作用力和反作用力可以是不同性质的力;
C.作用力和反作用力同时产生,同时消失;
D.两物体处于相对静止时,它们之间的作用力和反作用力的大小才相等。

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

小明在做双脚跳台阶的健身运动,若忽略空气阻力,则下列说法正确的是:

A.小明在下降过程中处于失重状态
B.小明起跳以后在上升过程处于超重状态
C.小明落地时地面对他的支持力小于他的重力
D.起跳过程地面对小明的作用力就是他对地面的作用力

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,斜面体M的底面粗糙,斜面光滑,放在粗糙水平面上。弹簧的一端固定在墙面上,另一端与放在斜面上的物块m相连,弹簧的轴线与斜面平行。若物块在斜面上做来回运动,斜面体保持静止,则地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图象应是下图中的哪一个(    )

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,一木箱置于电梯中,并随电梯一起向上运动,电梯地面水平,木箱所受重力和支持力大小分别为G和F。则此时

A.G<FB.G=F
C.G>FD.以上三种说法都有可能

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