Question

如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場中有一固定點(diǎn)O，用一根長度為l=0.4 m的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為m=0.2 kg，帶有正電荷的金屬小球懸掛在O點(diǎn)，小球靜止在B點(diǎn)時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=37°。現(xiàn)將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放，求： 

(1)小球運(yùn)動通過最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小； 

(2)小球通過最低點(diǎn)C時(shí)細(xì)線對小球的拉力大小。(g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8)

Answer 1

【答案】（1）小球運(yùn)動通過最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小為1.4m/s；
（2）小球通過最低點(diǎn)C時(shí)細(xì)線對小球的拉力大小為3N．

【考點(diǎn)】動能定理的應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．

【解析】解：（1）小球在B點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，對小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件得：
F=mgtanθ
解得：F=0.75N，方向水平向右
對小球從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中運(yùn)用動能定理得：

解得：Vc=1.4m/s
（2）在C點(diǎn)，小球受重力和細(xì)線的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式得：

解得：T=3N
答：（1）小球運(yùn)動通過最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小為1.4m/s；
（2）小球通過最低點(diǎn)C時(shí)細(xì)線對小球的拉力大小為3N．