Question

【題目】如圖所示，O點固定，絕緣輕細(xì)桿l，A端粘有一帶正電荷的小球，電量為q，質(zhì)量為m，水平方向的勻強電場的場強為E，將小球拉成水平后自由釋放，求在最低點時絕緣桿給小球的力．

Answer 1

【答案】解：小球從水平位置運動到最低點過程中，

由動能定理得：mgl+qEl= mv2﹣0，

在最低點，小球做圓周運動，由牛頓第二定律得：

F﹣mg=m ，

解得，絕緣桿對小球的作用力：F=3mg+2qE；

答：在最低點時絕緣桿給小球的力為3mg+2qE．

【解析】由動能定理求出小球到達最低點時的速度，小球做圓周運動，由牛頓第二定律可以求出桿對小球的作用力．
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用向心力和動能定理的綜合應(yīng)用的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握向心力總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大小；向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運動的質(zhì)點受力情況時，千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力；應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷．