题目内容
【题目】如图所示,直角坐标系处于竖直面内,第一、二象限存在着平滑连接的光滑绝缘轨道.第一象限内的轨道呈抛物线形状,其方程为y= x2第二象限内的轨道呈半圆形状,半径为R,B点是其最高点,且第二象限处于竖直方向的匀强电场中.现有一质量为m、带电量为q的带电小球,从与B点等高的A点静止释放,小球沿着轨道运动且恰能运动到B点.重力加速度为g,求:
(1)小球运动到O点时对轨道的压力F;
(2)第二象限内匀强电场的场强大小E;
(3)小球落回抛物线轨道时的动能Ek.
【答案】(1)5mg,方向竖直向下(2)(3)
【解析】试题分析:(1)从A到O由机械能守恒求的到达O点的速度,根据牛顿第二定律求的在O点的作用力;(2)小球恰能到达B点,根据牛顿第二定律求的B点的速度,根据动能定理求的场强;(3)小球从B点做平抛运动,根据平抛运动的特点和轨迹方程即可判断.
(1)小球从A点运动到O点的过程中机械能守恒,有:
在O点处,对小球由牛顿第二定律得:
解得:
由牛顿第三定律可知:小球对轨道压力大小为,方向竖直向下.
(2)小球恰能运动到B点,说明小球所受的电场力向上.
由牛顿第二定律得:
小球从A点到B点的过程中,由动能定理得:
联立得: ,
(3)小球从B点飞出后做平抛运动,设落回抛物线轨道时的坐标为(x,y)
有,
又x、y满足关系:
小球从B点到抛物线轨道,由动能定理得:
解得:
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】下图为“研究匀变速直线运动的规律”的装置,已知打点计时器打点周期,请完成以下问题:
(1)关于本实验的说法正确的是( )
A.本实验应在释放小车之前接通打点计时器的电源 |
B.电火花计时器和电磁打点计时器接到交流和直流电源上均可工作 |
C.电火花计时器和电磁打点计时器工作电压相同 |
D.电火花计时器和电磁打点计时器工作频率相同 |
E.纸带上若相邻两个计数点之间有n个打点计时器打出的点,则对应两计数点间的时间为秒
F.砝码盘中的砝码个数越多,释放小车后在纸带上打点个数越多
(2)如图所示为打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出。从纸带上测出,
,则打计数点1时的速度表达式
(用
、
、T表示),小车加速度大小
。
(3)若算出了几个计数点的瞬时速度,建立坐标系,画出的图像如图所示,根据图像可得出小车运动的加速度为
,
内小车通过的位移大小
。