Question

4．如圖所示，空間存在著勻強(qiáng)電場，方向未知，一帶電小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)的速度為v₀，電勢能為零，軌跡ON與水平方向之間的夾角為30°，重力加速度為g，小球受到的電場力等于重力，求：
（1）小球運(yùn)動(dòng)的加速度；
（3）小球上升的最大高度．

Answer 1

分析 根據(jù)題意物體做直線運(yùn)動(dòng)即物體所受合力的方向與速度方向在同一條直線上，進(jìn)行受力分析，畫圖，由幾何關(guān)系得到小球所受的合力也等于重力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度a，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式求出最大高度．

解答 解：（1）由幾何關(guān)系得到小球所受的合力也等于重力，根據(jù)牛頓第二定律得：
mg=ma，
解得：a=g
（2）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式${v}^{2}-{v}_{0}^{2}=2ax$得：
$0-{v}_{0}^{2}=2（-g）\frac{h}{sin3{0}^{0}}$
解得：h=$\frac{{v}_{0}^{2}}{4g}$
答：（1）小球運(yùn)動(dòng)的加速度為g；
（2）小球上升的最大高度為$\frac{{v}_{0}^{2}}{4g}$．

點(diǎn)評(píng) 考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律的兩類問題，根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行受力分析，所謂的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，表示物體所受合力的方向與速度的方向在同一條直線上，求出加速度．