如圖所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電小球用絕緣輕繩 (不伸縮)懸于O點(diǎn)，平衡時(shí)小球位于A點(diǎn)，此時(shí)繩與豎直方向的夾角θ＝53°，繩長(zhǎng)為L，B、C、D到O點(diǎn)的距離均為L，BD水平，OC豎直．BO＝CO＝DO＝L.

（1）將小球移到B點(diǎn)，給小球一豎直向下的初速度vB，小球到達(dá)懸點(diǎn)正下方C點(diǎn)時(shí)繩中拉力恰等于小球重力，求vB的大�。�

（2）當(dāng)小球移到D點(diǎn)后，讓小球由靜止自由釋放，求：小球首次經(jīng)過懸點(diǎn)O正下方時(shí)的速率．(計(jì)算結(jié)果可帶根號(hào)，取sin53°＝0.8)


解：(1) 由在A點(diǎn)小球處于平衡知：

Eq＝mgtan53°＝mg，                   2分

小球由B點(diǎn)到C點(diǎn)的過程

(mg－Eq)l＝mvC2－mvB2                                 3分

由在C點(diǎn)繩中的拉力恰等于小球重力知

FC－mg＝m，則vC＝0                      3 分

所以vB＝.                           1分

(2)小球由D點(diǎn)靜止釋放后沿與豎直方向夾角θ＝53°的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，直至運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方的P點(diǎn)，OP距離h＝lcot53°＝.            2 分

在此過程中，繩中張力始終為零，故此過程中的加速度a和位移x分別為a＝＝g，2分

x＝＝l，                    2分

所以小球到達(dá)懸點(diǎn)正下方時(shí)的速率v＝＝.           2分


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


在地面上方某處的真空室里存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，以水平向右和豎直向上為x軸、y軸正方向建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系．一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的微粒從點(diǎn)P（，0）由靜止釋放后沿直線PQ運(yùn)動(dòng)．當(dāng)微粒到達(dá)點(diǎn)Q（0，-l）的瞬間，撤去電場(chǎng)，同時(shí)加上一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，該磁場(chǎng)有理想的下邊界，其他方向范圍無限大．已知重力加速度為g．求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大�。�

（2）撤去電場(chǎng)加上磁場(chǎng)的瞬間，微粒所受合外力的大小和方向；

（3）欲使微粒不從磁場(chǎng)下邊界穿出，該磁場(chǎng)下邊界的y軸坐標(biāo)值應(yīng)滿足什么條件?

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，MN、PQ為固定在同一豎直平面內(nèi)的兩根水平導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌相距d=10cm，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。ab、ef為兩根金屬棒，ab的電阻R1=0.4Ω，質(zhì)量m1=1kg，ef的電阻R2=0.6Ω，質(zhì)量m2=2kg。金屬棒ab豎直立于兩導(dǎo)軌間，可沿著導(dǎo)軌在水平方向平動(dòng)。金屬棒ef下端用鉸鏈與導(dǎo)軌PQ鏈接，可在兩導(dǎo)軌間轉(zhuǎn)動(dòng)，ef的上端與導(dǎo)軌MN的下表面搭接，金屬棒ef與導(dǎo)軌成60°角。兩棒與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計(jì)各處摩擦。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌的水平磁場(chǎng)中。t=0時(shí)起，給金屬棒ab施加一水平向左的力F1，使金屬棒ab向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)給金屬棒ef的上端施加一垂直于ef斜向上的力F2（F2在圖示豎直平面內(nèi)），F2隨時(shí)間的變化滿足：F2=（0.01t+5）N，在金屬棒ab向左運(yùn)動(dòng)的過程中，金屬棒ef與導(dǎo)軌MN保持搭接但恰好無壓力。重力加速度g取10m/s2。試求：

（1）金屬棒ab的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系式，并說明其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。

（2）在0~5s內(nèi)，通過金屬棒ab的電量。

（3）第5s末，F1的瞬時(shí)功率。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，以A、B和C、D為斷點(diǎn)的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，一滑板靜止在光滑的地面上，左端緊靠B點(diǎn)，上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C兩點(diǎn)，一物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）被輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上E點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)剛好與傳送帶速度相同，然后經(jīng)A點(diǎn)沿半圓軌道滑下，再經(jīng)B點(diǎn)滑上滑板，滑板運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)被牢固粘連。物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m,滑板質(zhì)量為M=2m，兩半圓半徑均為R,板長(zhǎng)l=6.5R,板右端到C點(diǎn)的距離L在R<L<5R范圍內(nèi)取值，E點(diǎn)距A點(diǎn)的距離s=5R，物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度g已知。

(1)求物塊滑到B點(diǎn)的速度大小;

(2)求物塊滑到B點(diǎn)時(shí)所受半圓軌道的支持力的大小;

(3)試討論物塊從滑上滑板到離開右端的過程中，克服摩擦力做的功與L的關(guān)系;并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點(diǎn)。

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科目：高中物理 來源： 題型：


在空間某一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將一質(zhì)量為m，電荷量為q的小球由靜止釋放，帶電小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為一直線，該直線與豎直方向成銳角，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。則下列說法中正確的是

A．由于小球所受的電場(chǎng)力和重力做功均與路徑無關(guān)，故小球的機(jī)械能守恒

B．若，則小球的電勢(shì)能不變，機(jī)械能守恒

C．若且，則小球的動(dòng)能必增大，電勢(shì)能可能增大

D．若且，則小球的動(dòng)能必增大，電勢(shì)能可能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：


空間虛線上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(chǎng)。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(chǎng)的方向是垂直紙面向外

B．所有電子在磁場(chǎng)中的軌跡相同

C．速率大于v0的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)

D．所有電子的速度方向都改變了2θ

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個(gè)物體放在足夠大的水平地面上，圖甲中，若用水平變力拉動(dòng)，其加速度隨力變化圖像為圖乙所示。現(xiàn)從靜止開始計(jì)時(shí)，改用圖丙中周期性變化的水平力F作用(g取10m/s2)。求：

(1)物體的質(zhì)量及物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

(2)求周期力作用下物體在一個(gè)周期內(nèi)的位移大小。

(3)13s內(nèi)力F對(duì)物體所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列說法正確的是 （選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分。選錯(cuò)得0分）

A．氣體對(duì)外做功，其內(nèi)能一定減小

B．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體

C．能量耗散說明能量不會(huì)憑空產(chǎn)生，但可以憑空消失

D．單晶體具有規(guī)則的幾何外形，物理性質(zhì)具有各向異性

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c，吸收了340J的熱量，并對(duì)外做功120J。若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時(shí)，對(duì)外做功40J，則這一過程中氣體        （填“吸收”或“放出”）熱量        J。

 


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