题目内容

【题目】如图所示,在竖直平面内,为水平放置的绝缘粗糙轨道,为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道, 与通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为,半径,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小.现有质量、电荷量的带电体(可视为质点)从点由静止开始运动,已知,带电体与轨道、的动摩擦因数均为.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.取,求:

（1）带电体运动到圆弧形轨道点时的速度;

（2）带电体最终停在何处？

（3）带电体到达点后经多长时间停止运动

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

（1）设带电体到达C时的速度为,有动能定理得:

解得

（2）.设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h,由动能定理得:

解得:

在最高点。带电体受到的最大静摩擦力

重力

因为,所以带电体最终静止在与C点的竖直距离为处处

（3）根据(2)中分析可知带电体到达C点后做匀减速直线运动最终停止在距C点竖直距离处,

根据牛顿第二定律可知:

再根据运动学公式得:

带入数据解得

练习册系列答案
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【题目】人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天 平称量物体的质量。为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设卫星中具有弹簧秤、刻度尺、秒表等基本测量工具。

（1）实验时物体与桌面间的摩擦力__________（填“可以”或“不可以”） 忽略不计，

（2）实验时需要测量的物理量有_______________ ；

（3） 待测质量的表达式为m= ___________________ 。（用上小题中的物理量表示）

【题目】虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为φa、φb和φc，φc＞φb＞φa．一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，可知（ ）

A. 粒子从K到L的过程中，电场力做负功

B. 粒子从L到M的过程中，电场力做负功

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D. 粒子从L到M的过程中，动能增加

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A. 物体的重力2N

B. 斜面的倾角37°

C. 加速度为6m/s2时物体的速度

D. 物体能静止在斜面上所施加的最小外力为12N

【题目】如图，质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为的人向连，轻绳OA与竖直方向的夹角，物体甲及人均处于静止状态，（已知，，，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：

（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大？

（2）人受到的摩擦力是多大？方向如何？

（3）若人的质量，人与水平面之间的动摩擦因数为，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量最大不能超过多少？

【题目】图为氢原子的能级示意图。关于氢原子跃迁，下列说法中不正确的是（ ）

A. 一群处于量子数n=5激发态的氢原子,它向低能级跃迁时,最多可产生10种不同频率的光子

B. 处于n=3激发态的氢原子吸收具有1.87 eV能量的光子后被电离

C. 用12 eV的光子照射处于基态的氢原子,氢原子仍处于基态

D. 氢原子从高能级向低能级跃迁时,动能增大,电势能增大

【题目】如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量与A相同的物体B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升．下列说法正确的是（ ）

A. 弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh

B. 弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为

C. B能达到的最大高度为

D. B能达到的最大高度为

【题目】某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验．A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连．在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连．当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度．整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g．实验操作如下：

(1)开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零．现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v．

(2)在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第(1)步．

①该实验中，M和m大小关系必需满足M______m　（选填“小于”、“等于”或“大于”）

②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应______（选填“相同”或“不同”）

③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出______（选填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）图线．

④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为______（用题给的已知量表示）．

【题目】如图甲所示，在水平地面上有一长木板B，且足够长，其上叠放木块A。假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等。用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是（ ）

A. A的质量为0.5 kg

B. A、B间的动摩擦因数为0.2

C. B与地面间的动摩擦因数为0.2

D. 当水平拉力F=15N时，长木板的加速度大小为10m/s2

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