题目内容

【题目】如图所示，ABC是固定在竖直平面内的绝缘圆弧轨道，圆弧半径为R．A点与圆心O等高，B、C点处于竖直直径的两端．PA是一段绝缘的竖直圆管，两者在A点平滑连接，整个装置处于方向水平向右的匀强电场中．一质量为m、电荷量为+q的小球从管内与C点等高处由静止释放，一段时间后小球离开圆管进入圆弧轨道运动．已知匀强电场的电场强度 （g为重力加速度），小球运动过程中的电荷量保持不变，忽略圆管和轨道的摩擦阻力．求：

(1)小球到达B点时速度的大小；

(2)小球到达B点时对圆弧轨道的压力；

(3)请通过计算判断小球能否通过圆弧轨道上的C点。

【答案】(1) (2) (3) 小球恰能沿轨道到达C点

【解析】

（1）小球从P运动到B的过程中，由动能定理得：

解得：

（2）小球在最低点B时，根据牛顿第二定律得：

则由牛顿第三定律得：小球对圆弧轨道的压力大小为．
（3）设小球能沿轨道到达C点，小球由P运动到C，根据动能定理有
在C点，由受力分析有
联立以上两式，整理得：N2=0
假设成立，小球恰能沿轨道到达C点.

练习册系列答案
相关题目

【题目】如图甲所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成。实验时将质量同为M(已知量)的重物用绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态。再在一个重物上附加一质量为m的小重物，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动并测出加速度，完成一次实验后，换用不同质量的小重物，重复实验，测出不同m时系统的加速度。

(1)如图甲左侧物块从静止开始下落，则为了得到图乙，需要直接测量的物理量有___________

A.小重物的质量m

B.大重物质量M

C.绳子的长度

D.重物下落的距离及下落这段距离所用的时间

(2)给过多次重复实验，得到多组a、m数据，作出图象，如图乙所示，已知该图象斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g=__________，并可求出重物质量M=__________。

【题目】如图所示，一辆小车静置在水平地面上，用一条遵守胡克定律的橡皮筋将小球P悬挂于车顶O点，在O点正下方有一光滑小钉A，它到O点的距离恰好等于橡皮筋原长l0。现使小车从静止开始向右做加速度逐渐增大的直线运动，在此运动过程中（橡皮筋始终在弹性限度内），小球的高度

A. 保持不变 B. 逐渐降低

C. 逐渐升高 D. 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定

【题目】为了“测量当地重力加速度g的值和木块与木板间的动摩擦因数μ”，某同学设计了如下实验方案：

第一步：他把带有定滑轮的木板的有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板做匀速运动，如图甲所示．

第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，如图乙所示．然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带．打出的纸带如丙图：

试回答下列问题：

（1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为T，OA、AB、DE、EF间距分别为x1、x2、x3、x4，根据纸带求木块下滑的加速度a=____．

（2）已知质量m、M，加速度a，则当地的重加速度g=____．

（3）已知质量m、M和长木板的倾角θ，则木块与木板间的动摩擦因数μ=____

【题目】图甲所示，水平放置的接地金属板正上方有一固定的正电荷Q，一表面绝缘的带正电小球（可视为质点且不影响Q的电场），从左端以初速度v滑上金属板的上表面，金属板上表面光滑，则小球在向右运动到右端的过程中（已知如图乙所示的接地金属板与点电荷之间的电场分布与图丙中虚线右侧的电场分布是一样的）

A. 先加速运动，后减速运动 B. 先减速运动，后加速运动

C. 受的电场力不做功 D. 受的电场力的冲量为零

【题目】如图所示，足够长的粗糙斜面固定在地面上，某物块以初速度从底端沿斜面上滑至最高点后又回到底端．上述过程中，若用x、、a和EK分别表示物块的位移、速度、加速度和动能各物理量的大小，t表示运动时间，下列图像中可能正确的是：

【题目】如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地．现将电容器的b板向下稍微移动，则(　　)

A. 点电荷所受电场力增大 B. 点电荷在P处的电势能减小

C. P点电势降低 D. 电容器的带电荷量增加

【题目】如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°．已知小球所带电荷量q=1.0×10﹣6 C，匀强电场的场强E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．求：

（1）小球所受电场力F的大小．

（2）小球的质量m．

（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．

【题目】物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实 验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮； 木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过 定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为 50 Hz．开始实 验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列 点。图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在 纸带上标出连续的 5 个计数点 A、B、C、D、E，每相邻两计数点间还有 4 个打 点（图中未标出），测出各计数点到 A 点之间的距离如图所示．请完成下列小题：

（1）根据图中数据计算：（保留两位有效数字）

①打 C 点时滑块的速度的大小为_____m/s；

②滑块的加速度 a=_____m/s2；

（2）为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是_____．

A. 木板的长度 L

B. 木板的质量 m1

C. 滑块的质量m2

D. 托盘和砝码的总质量 m3

E. 滑块运动的时间 t

（3）不计打点计时器与纸带间及细绳与滑轮间的阻力，则滑块与木板间的动摩擦因数＝______用被测物理量的字母表示，重力加速度为 g）．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网