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(2011?商丘二模)如图所示,在E=1×103N/C的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN竖直放置与一水平绝缘轨道MN相切连接,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带负电电荷量q=10-4℃的小滑块质量m=20g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,从位于N点右侧s=1.5m处以初速度v0向左运动,取g=10m/s2.求:
(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块的初速度v0应多大?
(2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
分析:(1)小球恰能通过最高点,在最高点重力和电场力的合力提供向心力,根据向心力公式求得最高点速度,再对从M到N过程运用动能定理列式求初速度;
(2)先对从M到P过程运用动能定理求得P点速度,在P点支持力提供向心力,根据向心力公式列式求解.
解答:解:(1)设小球到达Q点时速度为v,根据向心力公式,有
mg-qE=m
v2
R

滑块从开始运动到达Q点过程中,由动能定理得
-mg?2R+qE?2R-μ(mg-qE)?S=
1
2
mv2-
1
2
m
v
2
0

联立两式并代入数据解得:v0=4m/s
即滑块的初速度v0应为4m/s.
(2)设滑块到达P点时速度为v′,从开始到P点过程,根据动能定理,有
qE?R-mg?R-μ(mg-qE)?S=
1
2
mv′2-
1
2
m
v
2
0

在P点受到的支持力提供向心力,有
FN=m
v′2
R

代入数据,解得
F=0.3N
由牛顿第三定律得到压力也为0.3N
故运动的滑块通过P点时对轨道的压力是0.3N.
点评:本题关键灵活地选择过程运用动能定理,同时结合向心力公式求解速度.
练习册系列答案
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(2011?商丘二模)某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材:
待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω)
一个阻值未知的电阻R0
电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程)两块
电流表(内阻约为5Ω,量程500mA)
滑动变阻器A(0~20Ω,3A)
滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A)
电键一个,导线若干
该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值,设计了如图所示的电路.实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数.在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值.
根据题中所给信息解答下列问题:
(1)在电压表V1接入电路时应选择的量程是
5V
5V
,滑动变阻器应选择
A
A
(填器材代号“A”或“B”);
(2)在画出图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用
U1
U1
、
I
I
表示;用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用
U1-U2
U1-U2
、
I
I
表示.(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式)
(3)若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R0的值
大于
大于
(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值.

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(2011?商丘二模)某质点从静止开始做匀加速直线运动,已知第3秒内通过的位移是s,则物体运动的加速度大小为(  )

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(2011?商丘二模)(1)多用电表的读数为
32.5V
32.5V
.
(2)用游标20分度的游标卡尺测量某工件的内径时,示数如图所示,则测量结果应该读作
11.30
11.30
mm.
(3)用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图所示,此示数为
2.615
2.615
mm.

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(2011?商丘二模)在物理学发展过程中,有许多伟大的科学家做出了巨大贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是(  )

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