(20分)如圖所示,在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一帶電小球質(zhì)量為m,電量為-q。用絕緣輕繩(不伸縮)懸于O點(diǎn),平衡時(shí)小球位于A點(diǎn),此時(shí)繩與豎直方向的夾角θ=30°。繩長(zhǎng)為l,AO=CO=DO=l,OD水平,OC豎直。求:

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E
(2)當(dāng)小球移到D點(diǎn)后,讓小球由靜止自由釋放,小球向右擺動(dòng)過(guò)程中的最大速率和該時(shí)刻輕繩中張力(計(jì)算結(jié)果可帶根號(hào))。
(1)(2)F=mg

試題分析:(1)有平衡條件得: =tan30°(2分)
E=(2分)
(2) 當(dāng)小球移到D點(diǎn)后,讓小球由靜止自由釋放,小球先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到與豎直方向成30°時(shí)繩繃直,關(guān)于OC對(duì)稱,設(shè)此時(shí)速度為VB
由牛頓第二定律得;解得a=g(2分)
對(duì)勻加速過(guò)程有V=2al(2分)
繩繃直后,沿繩方向速度VBX不變,垂直繩方向速度變?yōu)?
VBX=VBcos30°(3分)
到達(dá)A點(diǎn)時(shí)切向加速度為0,速度達(dá)到最大值
m V+qEl= mV(3分)
解得V=(2分)
輕繩中張力
F-mg=(2分)
解得F=mg (2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
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下列現(xiàn)象中,跟離心運(yùn)動(dòng)有關(guān)的是(   )
A.人沿直線跑步時(shí)突然跌倒
B.鏈球運(yùn)動(dòng)員將鏈球旋轉(zhuǎn)后拋出
C.鉛球運(yùn)動(dòng)員將鉛球推出
D.圓柱上的細(xì)繩系一小球,小球繞圓柱轉(zhuǎn)動(dòng)使細(xì)繩纏繞在圓柱上

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(10分)如圖所示,半徑為R的光滑圓環(huán)上套有一質(zhì)量為m的小環(huán),當(dāng)圓環(huán)以角速度ω繞過(guò)環(huán)心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí),求小環(huán)穩(wěn)定后偏離圓環(huán)最低點(diǎn)的高度h.

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如圖所示,質(zhì)量為m=0.2kg的小球固定在長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.9m的輕桿的一端,桿可繞O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。(g=10 m/s2)求:

(1)當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為多大時(shí),球?qū)U的作用力為零?
(2)當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度分別為6 m/s和1.5 m/s時(shí),球?qū)U的作用力的大小與方向?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一水平放置的圓盤,可以繞中心O點(diǎn)旋轉(zhuǎn),盤上放一個(gè)質(zhì)量為m的鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),輕質(zhì)彈簧一端連接鐵塊,另一端系于O點(diǎn),鐵塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,如圖所示.鐵塊隨圓盤一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng),鐵塊距中心O點(diǎn)的距離為r,這時(shí)彈簧的拉力大小為F,g取10 m/s2,已知鐵塊受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則圓盤的角速度可能是 (  ).
A.ω≥
B.ω≤
C.<ω<
D.≤ω≤

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示的是雜技演員表演的“水流星”。一根細(xì)長(zhǎng)繩的一端,系著一個(gè)盛了水的容器。以繩的另一端為圓心,使容器在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。N為圓周的最高點(diǎn),M為圓周的最低點(diǎn)。若“水流星”通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度。則下列判斷正確的是(   )
A.“水流星”到最高點(diǎn)時(shí)的速度為零
B.“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),有水從容器中流出
C.“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),水對(duì)容器底沒(méi)有壓力
D.“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),繩對(duì)容器有向下的拉力

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的小球在半徑為R的光滑豎直圓環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),重力加速度大小為g,不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是(     )
A.小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的最小速度為
B.小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的最小速度為
C.圓環(huán)最低點(diǎn)和最高點(diǎn)對(duì)小球的壓力大小的差值為2mg
D.圓環(huán)最低點(diǎn)和最高點(diǎn)對(duì)小球的壓力大小的差值為6mg

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(8分)在豎直平面內(nèi)有一個(gè)光滑的半圓軌道,軌道兩端連線即直徑在豎直方向,軌道半徑為0.9m,一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的小球以一定的初速度滾上軌道(取g=10m/s2)。求:

(1)小球在最高點(diǎn)不脫離軌道的最小速率是多少?
(2)小球在最高點(diǎn)速率v=4m/s時(shí),小球?qū)壍赖膲毫κ嵌嗌伲?/div>

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有一輛質(zhì)量為800kg的小汽車駛上圓弧半徑為50m的拱橋。
(1)汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為5m/s,汽車對(duì)橋的壓力是多大?
(2)汽車以多大速度經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力而騰空?

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