4．如圖所示，一帶電小球所受重力G=10N，從天花板上O點由靜止掉下時，還受到一恒定的電場力F作用，使得小球沿OA方向斜向下做直線運動．已知OA與豎直方向成30°角，則電場力F的大小至少為5N，小球受到最小電場力沿OA運動時，小球的動能和重力勢能之和不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

分析 帶電小球在電場中受到重力和電場力作用，從O點釋放，其運動軌跡為直線，小球所受的合力方向沿此直線方向．運用三角定則分析什么情況下電場力最小，再求出最小值．根據(jù)電場力做功情況，分析機械能如何變化．

解答 解：帶電小球的運動軌跡為直線，在電場中受到重力mg和電場力F，其合力必定沿此直線向下，根據(jù)三角形定則作出合力，由圖看出，當電場力F與此直線垂直時，電場力F最小，最小值為 Fmin=mgsinθ，θ=30°得到Fmin=5N．
由于電場力與位移垂直，對小球不做功，所以小球的機械能不變，則小球的動能和重力勢能之和不變．
故答案為：5，不變

點評 本題采用作圖法分析場強取得最小值的條件，也可以采用函數(shù)法分析電場力與θ的關(guān)系，確定最小值的條件．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．關(guān)于繞地球運動的人造衛(wèi)星中的現(xiàn)象，下列敘述中正確的是（　�。�
①人造地球衛(wèi)星中的天線因故折斷后仍在原來的軌道上做勻速圓周運動；
②在人造衛(wèi)星中，水銀氣壓計、天平、測力計、溫度計都不能繼續(xù)使用；
③人造地球衛(wèi)星處于完全失重狀態(tài)，故宇航員在衛(wèi)星中不受重力作用；
④人造衛(wèi)星中的物體對支持物的壓力為零．
A．①④B．①②③C．②③④D．①③

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，縱坐標表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標表示兩個分子的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確的是（　�。�
A．e點橫坐標的數(shù)量級為10-10m
B．ab為斥力曲線，cd為引力曲線
C．若兩個分子間距離變大，則分子勢能亦變大
D．分子勢能在e點最小
E．若兩個分子間距離小于e點的橫坐標，則分子間的作用力表現(xiàn)為斥力

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．如圖所示是某同學用頻閃照相研究平拋運動時拍下的照片，背景方格紙每一小格的邊長為2.5cm，A、B、C、D是同一小球在頻閃照相中拍下的四個連續(xù)的不同位置時的照片，則
（1）頻閃照相相鄰閃光的時間間隔0.05s；
（2）小球水平拋出的初速度v0=1.5m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．宇宙飛船繞地球運行，先在半徑為R1的圓軌道上運行，軌道縮小后在半徑為R2的圓軌道上運行，則變軌后宇宙飛船（　�。�
A．線速度變小B．角速度變小C．周期變大D．向心加速度變大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．小張同學采用如圖1所示的實驗裝置做“研究平拋運動”的實驗．

（1）下列操作不正確的是D
A．斜槽末端槽口的切線保持水平
B．附有描繪紙的木板要豎直
C．使小球多次從斜槽的同一高度由靜止釋放
D．使小球每次從斜槽的不同高度由靜止釋放
（2）如圖2所示是實驗中記錄的一段軌跡OA，已知物體是從原點O水平拋出，經(jīng)測量A點的坐標為（24，20）．據(jù)此，平拋物體的初速度v0=1.2m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

16．在探究“小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中，打點計時器使用的交流電的頻率為50Hz，通過實驗打出一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點開始，取若干個計數(shù)點分別標為a、b、c、d、e…（每相鄰的兩個計數(shù)點間有4個打印點未標出），用刻度尺量得s1=1.50cm，s2=1.90cm，s3=2.30cm，s4=2.70cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可求得小車的加速度大小為0.40 m/s2，打下計數(shù)點c時小車的速度大小為0.21 m/s（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．一袋面粉沿著與水平面成角度α=60°的光滑斜板上，從高H無初速度地滑下，落到水平地板上．袋與地板之間的摩擦因數(shù)μ=0.7，試問袋停在何處？如果H=2m，α=45°，μ=0.5，袋又將停在何處．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．如圖所示，斜面AB與水平面BCD平滑連接，質(zhì)量m=2kg的小物塊（可看作質(zhì)點）由斜面上的A處由靜止開始下滑，到C處停下，已知A距水平面的豎直高度為h=2m，小物塊與各面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2．如果小物塊從A處以一定的初速度v0=4m/s滑下，最后停在D點，（取g=10m/s2），試求：
（1）小物塊從A點滑到C點時的速度大�。�
（2）小物塊停下處D距C點多遠？
（3）整個過程共損失多少機械能？

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