（19分）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對應的圓心角，半徑r=2.5m，CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場強大小為、方向垂直于余軌向下的勻強電場。質量、電荷量的小物體（視為質點）被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點以速度沖上斜軌。以小物體通過C點時為計時起點，0.1s以后，場強大小不變，方向反向。已知斜軌與小物體間的動摩擦因數(shù)。設小物體的電荷量保持不變，取，。

（1）求彈簧槍對小物體所做的功；

（2）在斜軌上小物體能到達的最高點為P，示CP的長度。

 

【答案】

（1）Wf=0.475J（2）S=0.57m

【解析】（1）設彈簧槍對小物體做功為Wf，由動能定理得：代入數(shù)據(jù)得Wf=0.475J

（2）取沿平直斜軌向上為正方向。

設小物體通過C點進入電場后的加速度為a1由牛頓第二定律得

小物體向上做勻減速運動，經(jīng)過0.1秒后速度達到V1，

有代入數(shù)據(jù)解得

設運動位移為s1，有電場力反向后，

設小物體的加速度為a2由牛頓第二定律得

設小物體以此加速度運動到速度為0，用時為t2,位移為s2,

有：   

設CP的長度為s,有S=S1+S2

解得S=0.57m

 

練習冊系列答案
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如圖所示，ABCD為一傾角θ=30°的粗糙斜面，AD邊與BC邊平行，有一重力G=10N放在斜面上，當對物體施加一個與AB邊平行的拉力F時，物體恰能做勻速直線運動．已知物體與斜面的動摩擦因數(shù)μ=
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，求：
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②拉力F的大小；
③物體運動方向與F方向之間的夾角．

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（1）導軌運動的最大加速度．
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A、從AB面中點射入的光線一定從圓弧的中點射出B、從AB面射入的所有光線經(jīng)一次反射和折射后都從BCD面射出C、從AB面中間附近射入的所有光線經(jīng)一次反射和折射后都從BCD面射出D、若光線只從AD面垂直射入，則一定沒有光線從BCD面射出

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AB的一條光帶，求棱鏡的折射率．

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（1）小球到達C點時對軌道壓力是多大？
（2）若讓小球安全通過軌道，開始釋放點離B點至少多遠？

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