如圖所示，半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電的珠子，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，珠子所受的電場力是其重力的
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倍，將珠子從環(huán)上最低位置A點(diǎn)由靜止釋放，那么珠子所能獲得的最大動(dòng)能是多少？
分析：從小球受力來看，初始階段會(huì)在電場力和重力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，但是由于電場力小于重力，因此在運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí)，重力與彈力在水平方向的分力等于電場力，物體加速過程結(jié)束．
解答：解：受力平衡時(shí)，小球動(dòng)能最大．受力平衡之前合力做正功動(dòng)能增加，受力平衡之后合力做負(fù)功動(dòng)能減少．
設(shè)小球與豎直方向夾角為θ時(shí)，重力與彈力的合力等于電場力
由三力平衡時(shí)的閉合三角形定則知受力如圖：


tanθ=
F
mg
=
3
4

得θ=37°
從運(yùn)動(dòng)至動(dòng)能最大此過程重力做負(fù)功，電場力做正功，支持力始終垂直于v，所以不做功
由動(dòng)能定理得：W-G=Ek
即為：Fd-mgH=Ek   
得：Ek=0.75mgrsin37°-mgr（1-cos37°）=
mgr
4

答：珠子所能獲得的最大動(dòng)能是
mgr
4
．
點(diǎn)評：本題重點(diǎn)是要判定什么時(shí)候達(dá)到最大動(dòng)能，這個(gè)是有受力決定的，因此就轉(zhuǎn)而分析受力，受力平衡時(shí)物體的動(dòng)能達(dá)到最大，在根據(jù)受力平衡感確定出來最大動(dòng)能的位置，最終才能求最大動(dòng)能．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為R的光滑半圓軌道豎直放置，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B以不同的速率進(jìn)入軌道，A通過最高點(diǎn)C時(shí)，對軌道的壓力為3mg，B通過最高點(diǎn)C時(shí)，對軌道的壓力恰好為零，求：
（1）A、B兩球從C點(diǎn)飛出的速度分別為多少？
（2）A、B兩球落地點(diǎn)間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑為R的vt-sB=l光滑圓弧軌道豎直放置，底端與光滑的水平軌道相接，質(zhì)量為m的小球B靜止光滑水平軌道上，其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為m的小球A自圓弧軌道的頂端由靜止釋放，重力加速度為g，小球可視為質(zhì)點(diǎn)．
求：（1）小球A滑到圓弧面底端時(shí)的速度大小．
（2）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能為多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，半徑為R的
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圓弧支架豎直放置，支架底ab離地的距離為4R，圓弧邊緣C處有一小定滑輪，一輕繩兩端分別系著質(zhì)量分別為m1與m2的物體，掛在定滑輪兩邊，切m1＞m2，開始時(shí)m1、m2均靜止，切m1、m2視為質(zhì)點(diǎn)（不計(jì)一切摩擦），求：
（1）m1經(jīng)過圓弧最低點(diǎn)a時(shí)的速度；
（2）若m1到最低點(diǎn)時(shí)繩斷開，m1與m2之間必須滿足什么關(guān)系？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，半徑為R的半圓軌道BC豎直放置．一個(gè)質(zhì)量為m 的小球以某一初速度從A點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)AB段進(jìn)入半圓軌道，在B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為7mg，之后向上運(yùn)動(dòng)完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)．試求：
（1）小球上升過程中克服阻力做功；
（2）小球從C點(diǎn)飛出后，觸地時(shí)重力的功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，半徑為r的圓筒，繞豎直中心軸OO′旋轉(zhuǎn)，小物塊a靠在圓筒的內(nèi)壁上，它與圓筒內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)要使a不下落，則圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω至少為（　　）
A、
μgr
B、
μg
C、
g
r
D、
g
μr

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