如图所示，竖直固定放置的光滑绝缘杆上O点套有一个质量为m、带电量为-q的小环。在杆的左侧固定一个带电量为+Q的点电荷，杆上a、b两点与Q正好构成等边三角形。已知 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，竖直固定放置的光滑绝缘杆上O点套有一个质量为m、带电量为-q的小环。在杆的左侧固定一个带电量为+Q的点电荷，杆上a、b两点与Q正好构成等边三角形。已知Oa之间距离为h₁，ab之间距离为h₂，静电常量为k。现使小环从图示位置的O点由静止释放，若通过a点的速率为

。

试求：
（1）小环运动到a点时对杆的压力大小及方向；（2）小环通过b点的速率。

答案

（1）

，方向水平向左。；（2）

解析

试题分析: （1）由库仑定律可得，小环运动到a点时所受库仑力为

，方向由a指向Q。
设r为Q到a点的距离，依题意

，所以

。
杆对小环的支持力

，方向水平向右。
由牛顿第三定律可知，小环对杆的压力大小

，方向水平向左。
（2）小环从a运动到b的运动过程，根据动能定理

由于Qa=Qb，所以

可得

核心考点

试题【如图所示，竖直固定放置的光滑绝缘杆上O点套有一个质量为m、带电量为-q的小环。在杆的左侧固定一个带电量为+Q的点电荷，杆上a、b两点与Q正好构成等边三角形。已知】；主要考察你对动能定理及应用等知识点的理解。[详细]

举一反三

一个质量为60kg的体操运动员做“单臂大回旋”训练，抓往单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动，如图所示。要完成此动作，运动员的臂力至少为多少（不计空气阻力和手与杠的摩擦力），g取10 m/s²（）

A．约600N．

B．约2400N

C．约3000N

D．约3600N

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如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。质量m=0.l0kg的小球与水平地面之间的动摩擦因数为μ=0.3，小球以初速度v₀="7.0" m/s在水平地面上向左运动4.0m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点，取重力加速度g="10" m/s²，求：

（1）小球进入圆轨道通过A点时对轨道的压力；
（2）小球经过B点时速度；
（3）A、C间的距离；

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如图所示，A、B两小球质量分别为m_A=0.05kg、m_B=0.lkg，用一根长为L=1.0rn的细绳连接，细绳是不能伸长的轻绳，A球套在一根斜放的粗糙杆上，杆与水平面夹角θ=30⁰。起始，同时给A、B一个方向沿杆向下、大小相同的初速度，此后观察到A、B连线保持竖直。当A球运动到P点时，碰到钉子突然停下，B球继续运动，但沿绳方向的速度瞬间消失，只剩下垂直绳方向的速度，B球恰好能不与杆相碰，不计空气阻力，已知OP间的竖直高度为向h= l.0m，g取10m/s²，求：

（1）A与杆接触面间的动摩擦因数μ。
（2）初速度v₀的大小。
（3）整个过程中系统损失的机械能ΔE。

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如图所示，在倾角

=30^o的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h=0.1m．两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s²．则下列说法中不正确的是( )

A．下滑的整个过程中A球机械能不守恒

B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒

C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s

D．系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为

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（15分）如图所示，质量为m的小物块在光滑的水平面上以v₀向右做直线运动，经距离l后，进入半径为R光滑的半圆形轨道，从圆弧的最高点飞出恰好落在出发点上．已知l=1.6m，m=0.10kg，R=0.4m，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s²．

（1）求小物块运动到圆形轨道最高点时速度大小和此时小物块对轨道的压力．
（2）求小物块的初速度v₀．
（3）若轨道粗糙，则小物块恰能通过圆形轨道最高点．求小物块在这个过程中克服摩擦力所做的功．

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