如图所示,AB是一倾角为θ=37°的绝缘粗糙直轨道,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.30,BCD是半径为R=0.2m的光滑圆弧轨道,它们相切于B点,C为圆弧轨道的最低点,整个空间存在着

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,AB是一倾角为θ=37°的绝缘粗糙直轨道,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.30,BCD是半径为R=0.2m的光滑圆弧轨道,它们相切于B点,C为圆弧轨道的最低点,整个空间存在着竖直向上的匀强电场,场强E=4.0×103N/C,质量m=0.20kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始滑下.已知斜面AB对应的高度h=0.24m,滑块带电荷q=-5.0×10-4C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:
(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端B点时的速度大小;
(2)滑块滑到圆弧轨道最低点C时对轨道的压力.
魔方格

◎ 答案

(1)滑块沿斜面滑下的过程中,受到的滑动摩擦力
       f=μ(mg+qE)cos37°=0.96N  
设到达斜面底端时的速度为v,根据动能定理得
(mg+qE)h-f
h
sin37°
=
1
2
m
v21

解得      v 1=2.4m/s. 
(2)滑块从B 到C 点,由动能定理可得:
(mg+qE)R(1-cos37°)=
1
2
m
v22
-
1
2
m
v21

当滑块经过最低点时,有
 FN-(mg+qE)=
mv22
R

由牛顿第三定律:FN,=FN
解得:FN,=11.36N
答:(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端B点时的速度大小是2.4m/s;
(2)滑块滑到圆弧轨道最低点C时对轨道的压力是11.36N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,AB是一倾角为θ=37°的绝缘粗糙直轨道,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.30,BCD是半径为R=0.2m的光滑圆弧轨道,它们相切于B点,C为圆弧轨道的最低点,整个空间存在着…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【牛顿第三定律】,【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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