(10分)在水平向右的勻強電場中,有一質(zhì)量為m、帶正電的小球,用長為L的絕緣細線懸掛于O點,當小球處于A點時靜止,細線與豎直方向夾角為a(如圖所示),現(xiàn)在A點給小球一個垂直于懸線的初速度v0,使小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運動,求:

(1)在A點給小球的初速度v0多大?
(2)此過程中小球所受的最大拉力與最小拉力之差為多大?

(1)(2)

解析試題分析:如圖所示,重力與電場力的合力:F=,電場力為mgtanθ小球恰好做圓周運動,由牛頓第二定律得:,小球的最小速度
由動能定理-mg×2Lcosα-mgtanα×2Lsinα=解得。重力與電場力的合力看作等效重力F=。在等效最高點處,T1+F=,在等效最低點處T2-F=,解得:T2-T1=
考點:本題考查動能定理及向心力來源。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接,圓弧的半徑R=0.40m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度E="1." 0×104N/C,F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體(可視為質(zhì)點)放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動,當運動到圓弧形軌道的C端時,速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷量q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:

(1)帶電體在水平軌道上運動的加速度大小及運動到B端時的速度大。
(2)帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力大。
(3)帶電體沿圓弧形軌道運動過程中,電場力和摩擦力對帶電體所做的功各是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖為光滑且處于同一豎直平面內(nèi)兩條軌道,其中ABC的末端水平,DEF是半徑為r=0.4m的半圓形軌道,其直徑DF沿豎直方向,C、D可看作重合.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg可視為質(zhì)點的小球從軌道ABC上距C點高為H的地方由靜止釋放(取g=10m/s2).

(1)若要使小球經(jīng)C處水平進入軌道DEF且能沿軌道運動,H至少要有多高?
(2)若小球靜止釋放處離C點的高度h小于(1)中H的最小值,小球可擊中與圓心等高的E點,求h.
(3)若小球自H=0.3m處靜止釋放,求小球到達F點對軌道的壓力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,光滑絕緣的細圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直面內(nèi)、管口B、C的連線是水平直徑,現(xiàn)有一帶正電小球(可視為質(zhì)點)從B點正上方的A點自由下落,A、B兩點間距離為4R,從小球進入管口開始,整個空間中突然加上一個勻強電場,電場力在豎直向上的分力大小與重力大小相等,結(jié)果小球從管口C處脫離圓管后,其運動軌跡最后經(jīng)過A點,設(shè)小球運動過程中帶電量沒有改變,重力加速度為g,求:

(1)小球到達B點的速度大。
(2)小球受到的電場力的大小和方向;
(3)小球經(jīng)過管口C處時對圓管壁的壓力。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(11分)我國第一艘航空母艦“遼寧號”已經(jīng)投入使用。為使戰(zhàn)斗機更容易起飛,“遼寧號”使用了躍飛技術(shù),其甲板可簡化為如圖所示的模型:AB部分水平,BC部分傾斜,傾角為。戰(zhàn)機從A點開始滑跑,C點離艦,此過程中發(fā)動機的推力和飛機所受甲板和空氣阻力的合力大小恒為F,ABC甲板總長度為L,戰(zhàn)斗機質(zhì)量為m,離艦時的速度為vm,不計飛機在B處的機械能損失。求AB部分的長度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,在場強E=104N/C的水平勻強電場中,有一根長l=15 cm的細線,一端固定在O點,另一端系一個質(zhì)量m=3 ×10-3kg,帶電荷量q=2×10-6C的小球,當細線處于水平位置時,小球從靜止開始釋放,

(1)小球到達最低達最低點B時的速度是多大?
(2)小球到達最低點B時繩的拉力是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(1 0分)一種彈珠游戲如圖,球1以初速v0出發(fā),與球2發(fā)生彈性正碰,使球2進入洞中,但球1不能進洞。已知兩球的質(zhì)量比m1: m2=3:2,兩球所受阻力均為自身重力的倍。開始時兩球間距、球2與洞口間距均為L。求:

①兩球碰撞完成的瞬間二者速度大小之比;
②為了能夠完成任務(wù),球1的初速度v0的最小值。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

在半徑R=5 000 km的某星球表面,宇航員做了如下實驗,實驗裝置如圖甲所示.豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成,將質(zhì)量m=0.2 kg的小球,從軌道AB上高H處的某點由靜止滑下,用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F,改變H的大小,可測出相應(yīng)的F大小,F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示.求:

(1)圓軌道的半徑及星球表面的重力加速度.
(2)該星球的第一宇宙速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

測量滑塊在運動過程中所受的合外力是“探究動能定理”實驗要解決的一個重要問題。為此,某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案:

A.實驗裝置如圖所示,一端系在滑塊上的細繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪掛上鉤碼,用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊起。調(diào)整長木板的傾角,直至輕推滑塊后,滑塊沿長木板向下做勻速直線運動;
B.保持長木板的傾角不變,取下細繩和鉤碼,讓滑塊沿長木板向下做勻加速直線運動。請回答下列問題:
①滑塊做勻速直線運動時,打點計時器在紙帶上所打出點的分布應(yīng)該是;
②滑塊在勻加速下滑過程中所受的合外力大小鉤碼的重力大。ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”);

③當滑塊沿長木板向下做勻加速直線運動時,某同學(xué)打出的一條紙帶如圖所示,用刻度尺測得記數(shù)點1,2,3,4到記數(shù)起點O的距離分別為3.15cm,12.40cm,27.70cm,49.05cm,由此可得,物體的加速度為_____m/s2.(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
④若滑塊質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、當打點計時器打下1、3點時滑塊的速度分別為,1、3兩點之間距離為s,重力加速度為g,探究結(jié)果的表達式是。(用相應(yīng)的符號表示)

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