如圖所示，在豎直平面內(nèi)，傾角θ=37°的光滑軌道AB與光滑水平軌道BC通過(guò)一小段光滑圓弧平滑連接，在水平軌道BC上固定著半徑為R的光滑圓軌道，其最低點(diǎn)D分別與水平軌道BD和DC相連，長(zhǎng)度分別為12R、56R，地面上停著上表面與BC等高的足夠長(zhǎng)木板，其左端緊靠C點(diǎn)，距離其右端d=569R處有一擋板P。現(xiàn)有一物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在軌道AB上從距離B點(diǎn)高度為h的位置靜止釋放。已知空間中存在水平向右且大小為E=3mg4q的勻強(qiáng)電場(chǎng)，木板的質(zhì)量為M=15m且不帶電，物塊的質(zhì)量為m且所帶電荷量為+q,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=711，木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=15，木板與擋板P碰撞中沒(méi)有機(jī)械能損失且碰撞時(shí)間極短可忽略，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊電荷量保持不變，重力加速度的大小為g,sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）若h=2R，物塊第一次到達(dá)D點(diǎn)的速度vD；
（2）若物塊剛好能夠沿著圓軌道做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的釋放高度h0以及在這種情況下物塊對(duì)圓軌道的最大壓力的大小；
（3）若將物塊從（2）中的h0釋放，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到C的一瞬間，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向變?yōu)樾毕蛴疑锨遗c水平面的夾角為37°，大小保持不變。物塊從沖上木板到木板與擋板P發(fā)生第三次碰撞前，物塊電勢(shì)能的變化量ΔE。
1
2
R
5
6
R
d
=
56
9
R
E
=
3
mg
4
q
M
=
1
5
m
μ
1
=
7
11
μ
2
=
1
5
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/9/26 2:0:2組卷：29引用：3難度：0.5
相似題
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1．如圖所示，ABC為光滑的固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道，軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，O為圓心．在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×106N/C．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球（可看作質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)正上方由靜止釋放，經(jīng)時(shí)間t=0.3s到達(dá)A點(diǎn)并沿切線進(jìn)入半圓軌道，g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力及一切能量損失，求：
（1）小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。?br />（2）小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后能上升的最大高度．發(fā)布：2024/12/29 20:0:1組卷：746引用：4難度：0.5 -
2．如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點(diǎn)平滑連接．半圓形軌道的最低點(diǎn)為B、最點(diǎn)高為C，圓心為O．整個(gè)裝置處水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從水平軌道的A點(diǎn)靜止釋放，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為．當(dāng)小球過(guò)C點(diǎn)時(shí)撤去電場(chǎng)，小球落到水平軌道上的D點(diǎn)．已知A、B間的距離為5gRR，重力加速度為g,軌道絕緣且不計(jì)摩擦和空氣阻力，求：103
（1）該勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小；
（2）A、D間的距離；
（3）小球經(jīng)過(guò)半圓形軌道某點(diǎn)P（圖中未畫出）時(shí)，所受合外力方向指向圓心O，求小球過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：54引用：2難度：0.7 -
3．11H、12H、13H三個(gè)原子核，電荷均為e,質(zhì)量之比為1：2：3，如圖所示，它們以相同的初速度由P點(diǎn)平行極板射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，在下極板的落點(diǎn)為A、B、C，已知上極板帶正電，原子核不計(jì)重力，下列說(shuō)法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 21:30:1組卷：369引用：5難度：0.6
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