如圖所示，在水平向左的勻強電場中，一帶電小球用絕緣輕繩（不伸縮）懸于O點，平衡時小球位于A點，此時繩于豎直方向的夾角θ=53°，繩長為L，B、C、D到O點的距離為L，BD水平，OC豎直.

   （1）將小球移到B點，給小球一豎直向下的初速度vB，小球到達懸點正下方時繩中拉力恰等于小球重力，求vB．

   （2）當小球移到D點后，讓小球由靜止自由釋放，求：小球經(jīng)懸點O正下方時的速率.（計算結果可保留根號，取sin53°=0.8）


解析：（1）小球由B點運動到C點過程，由動能定理有，

，（2分）

在C點，設繩中張力為FC，則有（2分）

因FC=mg，故vC=0（2分）

又由小球能平衡于A點得，（2分）

（2分）

（2）小球由D點靜止釋放后將沿與豎直方向夾θ=53°的方向作勻加速直線運動，直至運動到O點正下方的P點，OP距離h=Lcot53°=（2分）

在此過程中，繩中張力始終為零，故此過程的加速度a和位移s分別為：

，.（2分）

∴小球到達懸點正下方時的速率為.（2分）


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


圖中彈簧秤、繩和滑輪的重量均不計，繩與滑輪間的摩擦力不計，物體的重力都是G，在圖甲、乙、丙三種情況下，彈簧秤的讀數(shù)分別是F1、F2、F3，則（ ）

　 A． F3＞F1=F2 B．F3=F1＞F2 C． F1=F2=F3 D． F1＞F2=F3

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，質量為m的小球穿在足夠長的水平固定直桿上處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)對小球同時施加水平向右的恒力F0和豎直向上的力F，使小球從靜止開始向右運動，其中豎直向上的力F大小始終與小球的速度成正比，即F=kv（圖中未標出）。已知小球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ，下列說法中正確的是（　�。�

A． 小球的加速度先增大后減小，最后保持不變

B． 小球的速度先增大后減小，最后保持不變

C． 小球的最大加速度為

D． 小球的最大速度為，恒力F0的最大功率為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，A、B為兩個固定的等量的同種正電荷，在它們連線的中點處有一個可以自由運動的正電荷C，現(xiàn)給電荷C一個垂直于連線的初速度v0，若不計電荷C所受的重力，則關于電荷C運動過程中的速度和加速度情況，下列說法正確的是 （ ）

A．加速度始終增大

B．加速度先增大后減小

C．速度始終增大，最后趨于無窮大

D．速度始終增大，最后趨于某有限值

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，有三個質量相等、分別帶正電、負電和不帶電的粒子從兩水平放置的金屬板左側中央以相同的水平初速度先后射入電場中，最后分別打在正極板的C、B、A處，則（ ）

A．三種粒子在電場中運動時間相同

B．三種粒子在電場中的加速度為

C．三種粒子到達正極板時動能

D．落在C處的粒子帶正電，落在B處的粒子不帶電，落在A處的粒子帶負電

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


勻強電場中的三點A、B、C是一個三角形的三個頂點，AB的長度為1 m，D為AB的中點，如圖所示。已知電場線的方向平行于ΔABC所在平面，A、B、C三點的電勢分別為14 V、6 V和2 V。設場強大小為E，一電量為1×10－6 C的正電荷從D點移到C點電場力所做的功為W，則 （ ）

A．W＝8×10－6 J，E＞8 V/m

B．W＝6×10－6 J，E＞6 V/m

C．W＝8×10－6 J，E≤8 V/m

D．W＝6×10－6 J，E≤6 V/m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


由絕緣介質隔開的兩個同軸的金屬圓筒構成圓柱形電容器，如圖所示。試根據(jù)你學到的有關平行板電容器的知識，推測影響圓柱形電容器電容的因素有            。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲，空間存在一范圍足夠大的垂直于xOy平面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B.讓質量為m，電量為q(q>0)的粒子從坐標原點O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到該磁場中．不計重力和粒子間的影響．

(1)若粒子以初速度v1沿y軸正向入射，恰好能經(jīng)過x軸上的A(a,0)點，求v1的大小；

(2)已知一粒子的初速度大小為v(v>v1)，為使該粒子能經(jīng)過A(a,0)點，其入射角θ(粒子初速度與x軸正向的夾角)有幾個？并求出對應的sinθ值；

 (3)如圖乙，若在此空間再加入沿y軸正向、大小為E的勻強電場，一粒子從O點以初速度v0沿y軸正向發(fā)射．研究表明：粒子在xOy平面內做周期性運動，且在任一時刻，粒子速度的x分量vx與其所在位置的y坐標成正比，比例系數(shù)與場強大小E無關．求該粒子運動過程中的最大速度值vm.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示為某校學生開展無線電定位“搜狐”比賽，甲、乙兩人從O點同時出發(fā)，并同時到達A點搜到狐貍，兩人的搜狐路徑已在圖中標出，則（                                                            ）                                

                                                                                                     

　   A．  甲的平均速度大于乙的平均速度

　   B．  兩人運動的平均速度相等

　   C．  甲的位移大于乙的位移

　   D．  甲的路程等于乙的路程

                                                                                                                                   

查看答案和解析>>

同步練習冊答案