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如图所示,粗糙程度不均匀的水平面ABC与半径为R的竖直光滑半圆轨道CDM相切于C点,CM为半圆的直径,O为圆心,D点是弧CM的中点,在半圆CDM下半部分有水平向左的匀强电场,场强大小
E
=
mg
q
(g为重力加速度)。现把可视为质点、质量为2m的小物块P置于水平面的A点,并在水平恒力F(大小未知)的作用下由静止向左运动,运动到B点撤掉水平恒力F,小物块P恰好运动到C点静止。现把与小物块P材料相同、质量是小物块P质量一半、带电荷量为+q的绝缘小物块Q同样置于A点,在同样水平恒力F作用下也从静止开始向左运动,到B点撤掉水平恒力F,带电小物块Q离开水平面BC后沿着圆弧轨道CDM运动,恰好能过最高点M。求:
(1)小物块Q经过水平面C点时的速度大小。
(2)小物块Q在半圆轨道CDM上运动过程中对轨道的最大压力。
(3)小物块Q在运动过程中所受摩擦力做的功。
(4)小物块Q落在ABC水平面的位置到C点的距离。

【答案】(1)小物块Q经过水平面C点时的速度大小为
3
g
R

(2)小物块Q在半圆轨道CDM上运动过程中对轨道的最大压力为(3
2
+1)mg;
(3)小物块Q在运动过程中所受摩擦力做的功为-
3
2
mg;
(4)小物块Q落在ABC水平面的位置到C点的距离为2R。
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:189引用:3难度:0.4
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