(14分)在一絕緣支架上,固定著一個(gè)帶正電的小球A,A又通過一長(zhǎng)為10cm的絕緣細(xì)繩連著另一個(gè)帶負(fù)電的小球B,B的質(zhì)量為0.1kg,電荷量為×10-6C,如圖所示,將小球B緩緩拉離豎直位置,當(dāng)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí),將其由靜止釋放,小球B將在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).已知釋放瞬間繩剛好張緊,但無張力. g取10m/s2.求

(1)小球A的帶電荷量;
(2)釋放瞬間小球B的加速度大;
(3)小球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力.

5×10-6C 5m/s2   1.5N

解析試題分析:(1)小球B剛釋放瞬間,速度為零,沿繩子方向上,小球受到的合力為零,
則mgcos60°=,
代入數(shù)值,求得qA=5×10-6C;
(2)小球所受合力方向與繩子垂直,由牛頓第二定律得:mgsinθ=ma,a=gsinθ=5m/s2;
(3)釋放后小球B做圓周運(yùn)動(dòng),兩球的相對(duì)距離不變,庫侖力不做功,從釋放小球到小球到達(dá)最低點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理得:mg(L-Lcos60°)=mv2-0,小球在最低點(diǎn),由牛頓第二定律得:FT+-mg=
解得:FT=1.5N。
考點(diǎn):本題考查庫侖定律、牛頓第二定律、動(dòng)能定理。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)泥石流是在雨季由于暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質(zhì)山體經(jīng)飽和稀釋后形成的洪流,它的面積、體積和流量都較大。泥石流流動(dòng)的全過程雖然只有很短時(shí)間,但由于其高速前進(jìn),具有強(qiáng)大的能量,因而破壞性極大。某課題小組對(duì)泥石流的威力進(jìn)行了模擬研究,他們?cè)O(shè)計(jì)了如下的模型:在水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為m=5kg的物體,讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運(yùn)動(dòng),推力F隨位移變化如圖所示,已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.6,g=10m/s2。

(1)物體在運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度為多少?
(2)在距出發(fā)點(diǎn)多遠(yuǎn)處,物體的速度達(dá)到最大?
(3)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,A球從傾角θ=300的光滑斜面上某點(diǎn)由靜止開始滾下,然后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的光滑水平面上,經(jīng)M點(diǎn)時(shí)速度大小不發(fā)生變化,方向立刻變?yōu)樗较蜃。B球從M點(diǎn)開始向左做直線運(yùn)動(dòng),試問:

①若A球從斜面上某一高處靜止?jié)L下,同時(shí)B球以v0="8" m/s向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),A球的高度滿足什么條件,A、B兩球能發(fā)生碰撞。
②若A球從斜面上N點(diǎn)靜止開始滾下,MN=" 10" m,B球同時(shí)從M點(diǎn)由靜止向左以加速度a="2" m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng),問:經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩者相碰?(g="l0" m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(9分)半徑R=0.50 m的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),輕質(zhì)彈簧的一端固定在環(huán)的最高點(diǎn)A處,另一端系一個(gè)質(zhì)量m=0.20 kg的小球,小球套在圓環(huán)上,已知彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)0=0.50 m,勁度系數(shù)k=5N/m,將小球從如圖所示的位置由靜止開始釋放,小球?qū)⒀貓A環(huán)滑動(dòng)并通過最低點(diǎn)C,在C點(diǎn)時(shí)速度vC=3m/s,g取10 m/s2.求:

(1)小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的彈簧的彈性勢(shì)能的大;
(2)小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)的作用力的大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

2012年11月23日上午,由來自東海艦隊(duì)“?招埴棃F(tuán)”的飛行員戴明盟駕駛的中國(guó)航母艦載機(jī)殲-15降落在“遼寧艦”甲板上,首降成功,隨后艦載機(jī)通過滑躍式起飛成功;S起飛有點(diǎn)象高山滑雪,主要靠甲板前端的上翹來幫助戰(zhàn)斗機(jī)起飛,其示意圖如圖所示,設(shè)某航母起飛跑道主要由長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=160m的水平跑道和長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=20m的傾斜跑道兩部分組成,水平跑道與傾斜跑道末端的高度差m。一架質(zhì)量為kg的飛機(jī),其噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為N,方向與速度方向相同,在運(yùn)動(dòng)過程中飛機(jī)受到的平均阻力大小為飛機(jī)重力的0.1倍,假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài),飛機(jī)質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點(diǎn),傾斜跑道看作斜面,不計(jì)拐角處的影響。取m/s2。

(1)求飛機(jī)在水平跑道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
(2)求飛機(jī)到達(dá)傾斜跑道末端時(shí)的速度大小.
(3)如果此航母去掉傾斜跑道,保持水平跑道長(zhǎng)度不變,現(xiàn)在跑道上安裝飛機(jī)彈射器,此彈射器彈射距離為84m,要使飛機(jī)在水平跑道的末端速度達(dá)到100m/s,則彈射器的平均作用力多大?(已知彈射過程中發(fā)動(dòng)機(jī)照常工作)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,質(zhì)量分別為M、m的兩物塊A、B通過一輕質(zhì)彈簧連接,B足夠長(zhǎng)、放置在水平面上,所有接觸面均光滑。彈簧開始時(shí)處于原長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)過程中始終處在彈性限度內(nèi)。在物塊A上施加一個(gè)水平恒力F,A、B從靜止開始運(yùn)動(dòng),彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)A、B速度分別為、。

(1)求物塊A加速度為零時(shí),物塊B的加速度;
(2)求彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),物塊B移動(dòng)的距離;
(3)試分析:在彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)前,彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)兩物塊速度之間的關(guān)系?簡(jiǎn)要說明理由。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖,斜面、水平軌道和半徑R=2.5m的豎直半圓組成光滑軌道,水平軌道與半圓的最低點(diǎn)相切,軌道固定在水平面上。一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的小球從水平地面上A點(diǎn)斜向上拋出,并在半圓軌道最高點(diǎn)D水平進(jìn)入軌道,然后沿斜面向上,達(dá)到最大高度h=6.25m。(不計(jì)空氣阻力,小球在經(jīng)過斜面與水平軌道連接處時(shí)不計(jì)能量損失。(g取10m/s2) 求

(1)小球拋出時(shí)的速度(角度可用三角函數(shù)表示)
(2)小球拋出點(diǎn)A到D的水平距離
(3)小球運(yùn)動(dòng)到半圓軌道最低點(diǎn)時(shí)球?qū)壍赖膲毫?/p>

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(19分)如圖所示,在粗糙水平臺(tái)階上靜止放置一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊,它與水平臺(tái)階表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,且與臺(tái)階邊緣O點(diǎn)的距離s=5m.在臺(tái)階右側(cè)固定了一個(gè)1/4圓弧擋板,圓弧半徑R=1m,圓弧的圓心也在O點(diǎn)。今以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系.現(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動(dòng)小物塊,一段時(shí)間后撤去拉力,小物塊最終水平拋出并擊中擋板.(g取10m/s2

(1)若小物塊恰能擊中檔板上的P點(diǎn)(OP與水平方向夾角為37°,已知,),則其離開O點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)為使小物塊擊中檔板,求拉力F作用的最短時(shí)間;
(3)改變拉力F的作用時(shí)間,使小物塊擊中擋板的不同位置.求擊中擋板時(shí)小物塊動(dòng)能的最小值.

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