【題目】如圖所示，半徑為R的環(huán)狀非金屬管豎直放置，AB為該環(huán)的水平直徑，且管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑，環(huán)的AB以下處于水平向左的勻強(qiáng)電場中．現(xiàn)將一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球從管中A點(diǎn)由靜止釋放，小球恰好能通過最高點(diǎn)C，求：

（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E；
（2）小球第二次通過C點(diǎn)時，小球?qū)鼙趬毫Φ拇笮『头较颍?/span>

【答案】
（1）解：據(jù)題，小球恰好能通過最高點(diǎn)C，在C點(diǎn)由重力與支持力提供其向心力，

根據(jù)牛頓第二定律得：

mg﹣N=m =0

從A到C的過程，由動能定理得：

qE2R﹣mgR= =0

聯(lián)立解得：E= ；

答：勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E為 ；


（2）設(shè)小球第二次通過C點(diǎn)時速度為v．

根據(jù)動能定理得：qE4R﹣mgR=

在C點(diǎn)，有：FN+mg=m

解得 FN=mg

根據(jù)牛頓第三定律得：小球?qū)鼙趬毫Φ拇笮閙g，方向向上

答：小球第二次通過C點(diǎn)時，小球?qū)鼙趬毫Φ拇笮?mg，方向向上．


【解析】（1）雙軌模型小球過最高點(diǎn)速度為零，在最高點(diǎn)時合外力等于向心力，再利用動能定理求場強(qiáng)。
（2）利用合外力等于向心力以及動能定理聯(lián)合可以求出壓力。
【考點(diǎn)精析】利用向心力和動能定理的綜合應(yīng)用對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知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(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)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(yùn)動定律和機(jī)械能守恒定律簡捷．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。他先讀出不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)缚潭瘸叩目潭�，然后在彈簧下端掛上鉤碼，并逐個增加鉤碼，分別記錄指針?biāo)缚潭瘸叩目潭�，所得�?shù)據(jù)列表如下

鉤碼數(shù)（個）

0

1

2

3

4

刻度尺的刻度x/cm

9.00

10.35

11.66

14.34

(1)當(dāng)在彈簧下端掛上3個鉤碼時，指針?biāo)疚恢萌鐖D所示，請將上表補(bǔ)充完整______。

(2)已知實(shí)驗(yàn)所用單個鉤碼質(zhì)量為100 g，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>9.8 m/s2，則該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傳動裝置中，已知大輪的半徑是小輪半徑的3倍，A和B兩點(diǎn)分別在兩輪的邊緣上，C點(diǎn)離大輪軸距離等于小輪半徑，若不打滑，則它們線速度之比vA∶vB∶vC＝______，角速度之比ωA∶ωB∶ωC＝________.向心加速度之比：aA∶aB∶aC＝________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】火星的半徑是地球半徑的一半，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/9，那么地球表面質(zhì)量為50 kg的物體受到地球的吸引力約是火星表面同質(zhì)量的物體受到火星吸引力的______倍．

【答案】

【解析】試題分析：根據(jù)星球表面的萬有引力等于重力列出等式表示出重力加速度，通過火星的質(zhì)量和半徑與地球的關(guān)系找出重力加速度的關(guān)系。

根據(jù)星球表面的萬有引力等于重力有：

解得：

火星的半徑是地球半徑的-半，火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/9，所以火星與地球上重力加速度之比為4/9，根據(jù)星球表面的萬有引力等于重力得到：F萬=mg
地球表面50Kg的物體受到地球的引力約是火星表面同等質(zhì)量的物體受到火星引力9/4倍。

點(diǎn)睛：本題主要考查了萬有引力等于重力和星球間質(zhì)量、半徑的關(guān)系找出重力的關(guān)系。

【題型】解答題
【結(jié)束】
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【題目】飛船以的加速度勻加速上升，由于超重現(xiàn)象，用彈簧秤測得質(zhì)量為10kg的物體重量為75N．由此可知，飛船所處位置距地面高度為多大？(地球半徑為6400km， )

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用下列哪組數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出地球的質(zhì)量（已知引力常量G）（ ）

A. 已知地球的半徑R和地面的重力加速度g

B. 已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑r和線速度v

C. 已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑r和周期T

D. 以上說法都不正確

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】月球探測器在研究月球磁場時發(fā)現(xiàn)，月球上的磁場極其微弱．探測器通過測量運(yùn)動電子在月球磁場中的軌跡來推算磁場強(qiáng)弱分布．下圖是在月球上A、B、C、D四個位置所探測到的電子運(yùn)動軌跡的照片，設(shè)在各位置電子速率相同，且電子進(jìn)入磁場時速度方向均與磁場方向垂直．則由照片可判斷這四個位置中磁場最強(qiáng)的是（　�。�
A.
B.
C.
D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物體在水平面上沿一直線運(yùn)動，其v-t圖象如圖所示，則以下描述正確的是

A. 第1s內(nèi)和第2s內(nèi)物體的速度方向相反

B. 第2s內(nèi)和第3s內(nèi)物體的加速度方向相反

C. 第2s末物體的速度為零加速度電為零

D. 第1s內(nèi)和第4s內(nèi)物體受到的合力相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某組同學(xué)設(shè)計(jì)了“探究加速度與物體所受合力及質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．圖（）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，A為小車，B為電火花打點(diǎn)計(jì)時器，C為裝有細(xì)砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)?/span>等于細(xì)砂和小桶的總重量，小車運(yùn)動的加速度可用紙帶上打出的點(diǎn)求得．

（1）在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持細(xì)砂和小桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量分別記錄小車加速度與其質(zhì)量的數(shù)據(jù)．圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50Hz．根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為 m/s2．（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）

（2）在分析處理數(shù)據(jù)時，該組同學(xué)產(chǎn)生分歧：甲同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度與其質(zhì)量的圖象．乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度與其質(zhì)量倒數(shù)的圖象．兩位同學(xué)都按照自己的方案將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行了標(biāo)注，但尚未完成圖象（如下圖所示）。你認(rèn)為同學(xué)

（填“甲”、“乙”）的方案更合理，請繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)系中的圖象．

（3）在“探究加速度與合力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中細(xì)砂的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度與合力的圖線如圖（），該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間虛線上方存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；一群電子以不同速率v從邊界上的P點(diǎn)以相同的方向射入磁場．其中某一速率v0的電子從Q點(diǎn)射出，如圖所示．已知電子入射方向與邊界夾角為θ，則由以上條件可判斷（　�。�

A.該勻強(qiáng)磁場的方向是垂直紙面向里
B.所有電子在磁場中的軌跡相同
C.速率大于v0的電子在磁場中運(yùn)動時間長
D.所有電子的速度方向都改變了2θ

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同步練習(xí)冊答案