如图所示,ABC为一绝缘轨道,其中AB段是位于竖直平面的[1/4]圆弧形光滑轨道,半径(R=0.45m),BC段是粗糙的
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解题思路:(1)A到B的过程中只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律求出小物块到达B点的速度大小.

(2)根据电场强度求出电场力的大小,根据竖直方向上平衡求出支持力的大小.

(3)根据速度时间公式求出匀减速直线运动的加速度,根据牛顿第二定律求出摩擦力的大小,结合f=μN求出动摩擦因数的大小.

(1)小物块从A滑到B的过程,由机械能守恒定律得:mgR=

1

2mvB2

解得:vB=

2gR=

2×10×0.45m/s=3m/s

(2)小物块在BC轨道上受到的电场力的大小:

F=qE=5.0×10-6×4.0×104N=0.2N

小物块受到支持力的大小:

N=mg+F=(0.1×l0+0.2)N=1.2N

(3)小物块在BC轨道上运动受力如图所示,做匀减速直线运动的加速度:

a=

0−vB

t=

−3

1=-3m/s2

根据牛顿第二定律得:f=ma=0.1×3N=-0.3 N

负号表示摩擦力方向与小物块运动方向相反.

所以,小物块与BC间的动摩擦因数为:

μ=[f/N=

0.3

1.2]=0.25

答:(1)小物块到达B点时速度的大小为3m/s.

(2)小物块进入水平轨道BC后,受到电场力和支持力的大小分别为0.2N、1.2N.

(3)小物块与BC间的动摩擦因数为0.25.

点评:

本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;向心力;动能定理.

考点点评: 本题考查了机械能守恒定律,牛顿第二定律和运动学公式,难度不大,关键理清物体在整个过程中的运动规律,正确地进行受力分析.