题目内容
【题目】如图所示,现有一个小物块,质量为m=80g,带上正电荷.与水平的轨道之间的滑动摩擦因数,在一个水平向左的匀强电场中,,在水平轨道的末端N处,连接一个光滑的半圆形轨道,半径为R=40cm,取g=10m/s2.求:
(1)小物块恰好运动到轨道的最高点,那么小物块应该从水平位置距N处多远处由静止释放?
(2)如果在(1)小题的位置释放小物块,当它运动到P(轨道中点)点时对轨道的压力等于多少?
【答案】(1)s=20m (2)
【解析】
试题分析:(1)物块能通过轨道最高点的临界条件是仅重力提供向心力,则有:
解得:
设小物块释放位置距N处为s,根据能量守恒得:
解得s=20m
即小物块应该从在水平位置距N处为20m处开始释放.
(2)物块到P点时,
解得
在P点,由电场力与轨道的弹力的合力提供向心力,则有:
解得FN=3.0N
由牛顿第三运动定律可得物块对轨道的压力:
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