如图所示,AB是竖直面内、圆心在O点、半径为R的光滑绝缘轨道,其B端与粗糙绝缘水平地面平滑连接,OB连线上及其右侧的空间存在方向竖直向下的匀强电场。将一质量为m、电荷量为q的带负电小球从轨道A端无初速释放,小球滑离B点后,最终停在D点,BD的距离为x=4R。若小球可视为质点,小球与水平面间动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,不考虑空气阻力。求:
(1)匀强电场的场强大小E;
(2)小球在B处对轨道的压力大小FN;
(3)若有一长为R的轻质绝缘弹簧处于水平自然长度,右端固定在D点,左端位于C点。使该带电小球仍从A点无初速释放,小球将弹簧压缩到最短后恰能弹回C点,整个过程弹簧始终处于弹性限度内,求弹簧被压缩时的最大弹性势能Epm。
(1)匀强电场的场强大小E;
(2)小球在B处对轨道的压力大小FN;
(3)若有一长为R的轻质绝缘弹簧处于水平自然长度,右端固定在D点,左端位于C点。使该带电小球仍从A点无初速释放,小球将弹簧压缩到最短后恰能弹回C点,整个过程弹簧始终处于弹性限度内,求弹簧被压缩时的最大弹性势能Epm。
更新时间:2022-12-26 14:02:43
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【推荐1】如图所示,一根轻绳穿过水平转台中心处的光滑小孔O,一端与转台上光滑凹槽内的小球A相连,另一端连接物体B,A和B质量均为1kg。已知O与A相距25cm,开始时B与水平地面接触,转台由电机控制转动(未画出)。转台转动过程中A始终随着它一起运动。(g取)那么:
(1)当转台以角速度旋转时,B对地面的压力为多大?
(2)要使B脱离地面,则转台旋转的转速至少为多大?(此问结果保留至个位)
(3)若B离地足够高,转台总半径为50cm,则要使A由静止甩离转台,电机至少要做多少功?
(1)当转台以角速度旋转时,B对地面的压力为多大?
(2)要使B脱离地面,则转台旋转的转速至少为多大?(此问结果保留至个位)
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【推荐2】如图所示的离心装置中,水平轻杆固定在竖直转轴的O点,小圆环P和轻质弹簧套在上,弹簧两端分别固定于O和P,弹簧原长为。小圆环Q套在上,P和Q质量均为,用长为的细线连接,两环静止时,细线与竖直方向的夹角。现将装置由静止缓慢加速转动,直至细线与竖直方向的夹角增大到。忽略一切摩擦。重力加速度,,。求:
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)当时装置转动的角速度;
(3)上述过程中装置对P、Q所做的总功W。
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)当时装置转动的角速度;
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【推荐1】某校空地上有一个小土坡,该校学生想利用该土坡修建一个如图甲所示的滑草场。小吴同学设计了由倾斜直滑道和水平直滑道的滑草场方案,如图乙所示,乘客乘坐滑草车从坡顶由静止开始倾斜直滑道滑下,并平滑进入水平直滑道减速至停下。已知整个滑道上铺设的草皮与滑草车底面的动摩擦因数为μ,坡顶的高度为h,设乘客始终保持规范姿态且不调整设备,忽略空气阻力影响。求:
(1)为了确保乘客的安全,乘客不得滑出水平滑道,则整个滑草场的宽度AB的距离至少为多少?
(2)小李同学认为小吴同学的方案存在一个问题:实际上乘客滑到倾斜直滑道底端时并不能平滑地进入水平直滑道,导致乘客的体验感变差,甚至可能会有安全隐患。于是小李同学对小吴同学的方案进行了修改,仅将倾斜直轨道换成曲线轨道,如图丙所示。请你通过计算说明为了确保乘客的安全,整个滑草场的最小宽度需要改变吗?如果需要,是变大还是变小?
(1)为了确保乘客的安全,乘客不得滑出水平滑道,则整个滑草场的宽度AB的距离至少为多少?
(2)小李同学认为小吴同学的方案存在一个问题:实际上乘客滑到倾斜直滑道底端时并不能平滑地进入水平直滑道,导致乘客的体验感变差,甚至可能会有安全隐患。于是小李同学对小吴同学的方案进行了修改,仅将倾斜直轨道换成曲线轨道,如图丙所示。请你通过计算说明为了确保乘客的安全,整个滑草场的最小宽度需要改变吗?如果需要,是变大还是变小?
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【推荐2】第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月在北京举办,跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。如图所示,跳台滑雪赛道由跳台,助滑道(可视为圆心为O的圆轨道)和着陆坡部分组成,其中助滑道半径OA与竖直线OB的夹角为60°,若比赛中质量m=60kg的运动员(含装备)从跳台A点以初速度滑下,到达B点后水平飞出。落在着陆坡上的P点,已知A、B两点间的高度差h=30m,B、P两点间的距离s=75m,着陆坡的倾角α=37°,运动员可视为质点。不计空气阻力,取重力加速度大小,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)运动员到达落点P的速度大小;
(2)运动员到达B点时对助滑道的压力大小;
(3)运动员在AB段运动过程中克服阻力所做的功。
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【推荐1】在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示,P是一个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒.高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h.
(1)若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间;
(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;
(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等,求L与h的关系.
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【推荐2】如图所示,粗糙水平面AB与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接,一质量m的小滑块(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放,经过B点后恰好能通过最高点C做平抛运动。已知:导轨半径R=0.4m,小滑块的质量m=0.1kg,小滑块与轨道AB间的动摩擦因数μ=0.2,AB的长度L=20m,重力加速度取10m/s2,求:
(1)小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小;
(2)弹簧压缩至A点时弹簧的弹性势能。
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(2)弹簧压缩至A点时弹簧的弹性势能。
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【推荐3】有一弹射打板游戏装置,其结构如图所示,半径R=0.4m的竖直光滑圆弧轨道BC固定在水平底座CD上,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°,C、D两点间的距离L=1.2m;D点与弹射装置相连,弹射装置的弹性势能Ep=2.0J。装置的上方有一高h=0.4m可水平移动的竖直挡板,挡板的下端点A与BC轨道有一定间距。在某次游戏中,一质量m0=0.1kg的弹射物(可视为质点)从弹射器弹出,经DC沿圆弧轨道从B点抛出,恰好从A点贴近挡板水平飞出,已知弹射物与水平面间的动摩擦因数=0.5,不计空气阻力,g取10m/s2求∶
(1)弹射物经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力;
(2)弹射物经过圆弧轨道上B点时的速度vB的大小∶
(3)挡板的下端点A与轨道最高点B的高度差∶,
(4)现减小弹射物的质量,并且要求弹射物与挡板垂直相碰,试写出挡板水平距离×(A与B点的水平间距)与弹射物的质量m的函数关系。
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