题目内容
(18分)在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示.小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点.小球抛出时的动能为8.0J,在M点的动能为6.0J,不计空气的阻力.求:
(1)小球水平位移x1与x2的比值;
(2)小球落到B点时的动能EkB.
(3)小球从A点运动到B点的过程中最小动能Ekmin?
(1)x1:x2=1:3 (2)32J (3)
解析试题分析:
如图所示,带电小球在水平方向上受电场力的作用做初速度为零的匀加速运动,竖直方向上只受重力作用做竖直上抛运动,故从A到M和M到B的时间相等,则x1:x2=1:3 (6分)
(2)小球从A到M,水平方向上电场力做功W电=6J,则由能量守恒可知,小球运动到B点时的动能为
Ek=Ek0+4W电=32J (6分)
(3)由于合运动与分运动具有等时性,设小球所受的电场力为F,重力为G,则有:
即
即 (4分)
由右图可知:
(1分)
则小球从 A运动到B的过程中速度最小时速度一定与等效G’垂直,即图中的 P点,故. (1分)
考点:本题考查运动学公式、牛顿第二定律、动能公式。
练习册系列答案
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如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度v射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用的时间比分别为 ( )
A.v1:v2:v3=3:2:1 | B.v1:v2:v3=::1 |
C.t1:t2:t3=(-):(-1):1 | D.t1:t2:t3=1:: |