(10分)在一絕緣支架上,固定著一個(gè)帶正電的小球A,A又通過一長(zhǎng)為10cm的絕緣細(xì)繩連著另一個(gè)帶負(fù)電的小球B,B的質(zhì)量為0.1kg,電荷量為×10-6C,如圖所示,將小球B緩緩拉離豎直位置,當(dāng)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí),將其由靜止釋放,小球B將在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).已知釋放瞬間繩剛好張緊,但無張力. g取10m/s2.求

(1)小球A的帶電荷量;
(2)釋放瞬間小球B的加速度大;
(3)小球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力.
(1)   (2)   (3)

試題分析:(1)小球B剛釋放瞬間,速度為零,沿繩子方向上,小球受到的合力為零,則
         (2分)
代入數(shù)值,求得       (1分)
(2)小球所受合力方向與繩子垂直,由牛頓第二定律得:
       (2分)
解得:         (1分)
(3)釋放后小球B做圓周運(yùn)動(dòng),兩球的相對(duì)距離不變,庫(kù)侖力不做功,
從釋放小球到小球到達(dá)最低點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理得:
         (2分)
小球在最低點(diǎn),由牛頓第二定律得:
        (1分)
解得:        (1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,兩個(gè)大小相同小球用同樣長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在同一高度,靜止時(shí)兩個(gè)小球恰好接觸,兩個(gè)小球質(zhì)量分別為 ),現(xiàn)將拉離平衡位置,從高處由靜止釋放,和碰撞后被彈回,上升高度為,試求碰后能上升的高度。(已知重力加速度為g)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖(a)所示,小球的初速度為v0,沿光滑斜面上滑,能上滑的最大高度為h,在圖(b)中,四個(gè)物體的初速度均為v0.在A圖中,小球沿一光滑內(nèi)軌向上運(yùn)動(dòng),內(nèi)軌半徑大于h;在B圖中,小球沿一光滑內(nèi)軌向上運(yùn)動(dòng),內(nèi)軌半徑小于h;在圖C中,小球固定在輕繩的下端,輕繩的長(zhǎng)度為h的一半,小球隨輕繩繞O點(diǎn)向上轉(zhuǎn)動(dòng).在D圖中,小球以與水平方向成30°斜拋。則小球上升的高度能達(dá)到h的有(   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)量不計(jì)的直角形支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長(zhǎng)度分別為2L和L,支架可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示。開始時(shí)OA邊處于水平位置,由靜止釋放,則(   )

A、A球的最大速度為
B、A球速度最大時(shí),兩小球的總重力勢(shì)能最小
C、A、B兩球的最大速度之比為2∶1
D、A球速度最大時(shí),兩直角邊與豎直方向的夾角為45

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=5m的輕繩一端固定在 O′點(diǎn),另一端系一質(zhì)量m=1kg的小球(小球可視為質(zhì)點(diǎn))。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放,小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)O時(shí),輕繩剛好被拉斷。O點(diǎn)下方有一以O(shè)點(diǎn)為圓心,半徑的圓弧狀的曲面,已知重力加速度為 g=10m/s2,求:

(1)輕繩所能承受的最大拉力Fm的大;
(2)小球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到曲面的時(shí)間t;
(3)小球落至曲面上的動(dòng)能Ek。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,abc是光滑的軌道,其中ab是水平的,bc為與ab相切的位于豎直平面內(nèi)的半圓,半徑R=0.30m。質(zhì)量m=0.20kg的小球A靜止在軌道上,另一質(zhì)量M=0.60kg、速度V0=5.5m/s的小球B與小球A正碰。已知相碰后小球A經(jīng)過半圓的最高點(diǎn)c落到軌道上距b點(diǎn)為,處,重力加速度,求:

(1)碰撞結(jié)束后,小球A和B的速度的大小。
(2)試論證小球B是否能沿著半圓軌道到達(dá)c點(diǎn)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,均勻光滑直桿AB長(zhǎng)為L(zhǎng),可繞光滑固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng),O距B點(diǎn)L/3處。在水平桿的另一端A下擺經(jīng)過的軌跡上安裝光電門,用來測(cè)量A端的瞬時(shí)速度vA,光電門測(cè)量位置和轉(zhuǎn)軸O的高度差h可以調(diào)節(jié),有一質(zhì)最為m的小球套在光滑桿上,重力加速度g取10m/s2。

⑴若桿的質(zhì)量忽略不計(jì),小球固定在桿OA的中點(diǎn)處,由靜止釋放桿,請(qǐng)寫出光電門測(cè)量到的速度vA與高度差h的關(guān)系式;
⑵實(shí)際情況下桿的質(zhì)量M不能忽略,拿走小球后重復(fù)實(shí)驗(yàn),得到了如圖所示的與h關(guān)系圖線.請(qǐng)寫出桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能Ek與vA的關(guān)系式;
⑶若桿的質(zhì)量M=3kg,小球m=2kg固定在桿OA的中點(diǎn)處,將桿由水平位置靜止釋放,請(qǐng)根據(jù)計(jì)算分析在圖丙中畫出與h關(guān)系圖線。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)、如圖所示,一個(gè)沖擊擺,它可以用來測(cè)量高速運(yùn)動(dòng)的子彈的速率。一質(zhì)量m=10g的子彈,以一定水平速度射入沖擊擺的木質(zhì)擺錘中,沖擊擺的擺錘上升至最大高度時(shí)擺線與豎直方向的夾角。設(shè)擺錘質(zhì)量M=1kg,擺長(zhǎng)L=0.9m,運(yùn)動(dòng)過程不計(jì)空氣阻力,重力加速度

求:(1)子彈擊中擺錘后兩者的共同速度是多大?
(2)子彈的初速度是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

水平光滑直軌道ab與半徑為R的豎直半圓形光滑軌道bc相切,一小球以初速度v0沿直軌道ab向右運(yùn)動(dòng),如圖所示,小球進(jìn)入半圓形軌道后剛好能通過最高點(diǎn)c。則
A.R越大,v0越大
B.R越大,小球經(jīng)過b點(diǎn)后的瞬間對(duì)軌道的壓力變大
C.m越大,v0越大
D.m與R同時(shí)增大,初動(dòng)能Ek0增大

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