题目内容
【题目】如图所示,在E=V/m的水平向左匀速电场中,有一半径R=0.4m的光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,半圆轨道与一水平绝缘轨道的N点平滑连接,绝缘的轻质弹簧的一端固定于水平绝缘轨道的右端,一带电荷量为q=+C、质量为m=0.04kg的小球经弹簧弹性压缩至M点(小球与弹簧不粘连),将小球由静止释放,小球恰能运动到圆轨道的最高点C,已知小球与水平轨道的动摩擦因数μ=0.1,MN=2m,,求
(1)小球通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点)。
(2)小球压缩弹簧至M点时弹簧具有的弹性势能。
【答案】(1)1.5N (2)0.28J
【解析】(1)小球在C点有 ①
小球从P到C的过程有 ②
小球在P点有 ③
由牛顿第三定律得小球对轨道的压力为 ④
由①②③解得 =1.5N
(2)小球从M点到P点的过程由能量守恒定律得 ⑤
解得EP=0.28J
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