题目内容

如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点)，从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零)，PA连线与水平轨道的夹角为60°，试求：

(1)物块在A点时受到的轨道的支持力大小.
(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势大小.
（1）  （2）

试题分析：

（1）根据受力分析则即
（2）根据动能定理则，且，因此
点评：此类题型解题过程并不复杂，主要是对题目信息的提取是关键。通过动能定理比较容易得到结果
练习册系列答案
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如图是某种静电分选器的原理示意图．两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成匀强电场．分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等．混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时，a种颗粒带上正电，b种颗粒带上负电．经分选电场后，a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上．
已知两板间距d=0．1 m，板的长度l=0．5m，电场仅局限在平行板之间；各颗粒所带电量大小与其质量之比均为1 x10-5G/kg．设颗粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计．要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量，重力加速度g取10m/s2．

（1）左右两板各带何种电荷?两极板间的电压多大?
（2）若两带电平行板的下端距传送带4、B的高度H=0．3m，颗粒落至传送带时的速度大小是多少?
（3）设颗粒每次与传送带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半．写出颗粒第n次碰撞反弹高度的表达式．并求出经过多少次碰撞，颗粒反弹的高度小于0．01m．
如图所示，一物体以6m/s的初速度从A点沿圆弧下滑到B点速率仍为6m/s。若物体以5m/s的初速度从A点沿同一路线滑到B点，则到B点时的速率为
A．小于5m/sB．等于5m/sC．大于5m/sD．不能确定
如图所示为半径R=0.50m的四分之一圆弧轨道，底端距水平地面的高度h=0.45m。一质量m=1.0kg的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放，到达轨道底端B点的速度v = 2.0m/s。忽略空气的阻力。取g =10m/s2。求：

（1）小滑块在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小FN；
（2）小滑块由A到B的过程中，克服摩擦力所做的功W；
（3）小滑块落地点与B点的水平距离x。
一质量为2kg的物体沿倾角为300的斜面从底端以初速度3m/s沿斜面向上滑去，滑至最高点后又返回，返回到底端时速度是1m/s，取重力加速度g=10m/s2，则物体上滑的最大高度为_______m；物体与斜面间的摩擦因数μ为_________，上升过程产生的内能为__________J；返回低端瞬间的热功率为____________W。
如图所示，光滑半圆形轨道处于竖直平面内，半圆轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点A。一质量为m的小球在水平地面上的C点受水平向左的恒力F由静止开始运动，当运动到A点时撤去恒力F，小球沿竖直半圆轨道运动到轨道最高点B点，最后又落在水平地面上的D点（图中未画出）。已知A、C间的距离为L,重力加速度为g。

（1）若轨道半径为R，求小球到达圆轨道B点时对轨道的压力FN;
（2）为使小球能运动到轨道最高点B，求轨道半径的最大值Rm；
（3）轨道半径R多大时，小球在水平地面上的落点D到A点的距离最大？最大距离xm是多少？
（15分）如图所示，水平面上有一质量为m的平板B，平板左端放置一质量为2m的小物块A（可视为质点），A与B之间、B与水平面之间的动摩擦因数均为μ．开始时将一大小为6μmg（g为重力加速度）、方向水平向右的推力F1作用到平板上，使B和A一起从静止开始向右运动．当B运动的距离为x时，立刻将力F1撤去，同时将另一大小为3μmg、方向水平向右的推力F2作用到物块A上，经过一段时间物块脱离平板，此时物块A的速度大小为v．
（1）求力F1撤去的瞬间，平板B的速度．
（2）求从力F2开始作用至物块脱离平板的过程，物块A相对于地面的位移．
（3）试讨论平板的长度L与x和v之间的关系．
（10分）一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器，让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动，由传感器测出拉力F随时间t变化图象如图所示，已知小球在最低点A的速度vA＝6 m/s，g="10" m/s2,求：
(1)小球做圆周运动的周期T
(2)轻绳的长度L.
（10分）一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体，如图所示．绳的P端拴在车后的挂钩上，Q端拴在物体上．设绳的总长不变，绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计．开始时，车在A点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳长为H．提升时，车加速向左运动，沿水平方向从A经过B驶向C．设A到B的距离也为H，车过B点时的速度为vB．求在车由A移到B的过程中，绳Q端的拉力对物体做的功。

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