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菁優(yōu)網(wǎng)如圖,圓弧軌道AB的圓心為O,半徑為R=2.5m,圓弧軌道AB的B點(diǎn)與水平地面BE相切,B點(diǎn)在O點(diǎn)的正下方,在B點(diǎn)的右側(cè)有一豎直虛線CD,B點(diǎn)到豎直虛線CD的距離為L1=2.5m,豎直虛線CD的左側(cè)有場強(qiáng)大小為E1=25N/C、水平向左的勻強(qiáng)電場,豎直虛線CD的右側(cè)有場強(qiáng)大小為E2(大小未知)、豎直向上的勻強(qiáng)電場。豎直虛線CD的右側(cè)有一豎直墻壁EF,墻壁EF到豎直虛線CD的距離為L2=1m,墻壁EF底端E點(diǎn)與水平地面BE相連接,墻壁EF的高度也為L2=1m?,F(xiàn)將一電荷量為q=+4×10-2C、質(zhì)量為m=1kg的完全絕緣的滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放沿圓弧軌道AB下滑,最后進(jìn)入豎直虛線CD右側(cè)。已知滑塊可視為質(zhì)點(diǎn),圓弧軌道AB光滑,水平地面BE與滑塊間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,重力加速度大小取g=10m/s2,∠AOB=53°,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)滑塊到達(dá)圓弧軌道AB的B點(diǎn)時,圓弧軌道AB對滑塊的支持力大?。?br />(2)滑塊到達(dá)豎直虛線CD時速度的大小和滑塊從B點(diǎn)到達(dá)豎直虛線CD所用時間;
(3)要使滑塊與豎直墻壁EF碰撞,求E2的取值范圍。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/7/6 8:0:9組卷:295引用:7難度:0.5
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    已知物塊A、B質(zhì)量均為M,C的質(zhì)量為m.實(shí)驗中,測得B和C從靜止開始向下加速運(yùn)動的距離為h時,C脫離B,此后A、B做勻速運(yùn)動,測得A和B勻速運(yùn)動的速度為v.不計繩的伸長、繩和滑輪的質(zhì)量、摩擦阻力和空氣阻力。
    (1)阿特伍德機(jī)的動力學(xué)研究:
    a.根據(jù)測得的h和v,求A、B和C一起加速運(yùn)動時的加速度大小;
    b.根據(jù)牛頓第二定律,用題中條件M、m和重力加速度g推導(dǎo)出A、B和C一起加速運(yùn)動時的加速度大小。
    (2)阿特伍德機(jī)的能量研究:
    a.根據(jù)測得的h和v,求加速過程中繩子拉力對A做的功;
    b.根據(jù)動能定理,推導(dǎo)出v與h的關(guān)系。

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