分析 (1)分電場力小于、等于、大于重力進行討論;
(2)A到B運用動能定理求出B點的速度,三個力提供向心力,進而求出對軌道的壓力;
(3)小球可以勻速沿半圓環(huán)到達最高點,根據(jù)動能定理可知,要求合力不做功,只能是重力和電場力平衡.
解答 解:(1)電場力向上,如果電場力等于重力,沿著軌道做速度大小不變的運動;
如果電場力小于重力,沿著軌道做變速運動;
如果電場力大于重力,離開軌道做類似拋體運動;
(2)A到B過程電場力與重力做功,根據(jù)動能定理:
-qEH+mgH=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$,
在B點受重力、電場力和軌道的支持力,合力提供向心力,得:
F-mg+qE=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{R}$
聯(lián)立以上公式,求得:
F=$\frac{2mgH-2qEH+m{v}_{0}^{2}}{R}$+mg-qE
根據(jù)牛頓第三定律,軌道對小球的壓力等于小球?qū)壍赖膲毫,?\frac{2mgH-2qEH+m{v}_{0}^{2}}{R}$+mg-qE;
(3)小球可以勻速沿半圓環(huán)到達最高點,根據(jù)動能定理可知,重力和電場力平衡,故mg=qE;
故小球動能一直不變,到達最高點速度為v0;
答:(1)小球離開A點后,如果電場力等于重力,沿著軌道做速度大小不變的運動;如果電場力小于重力,沿著軌道做變速運動;如果電場力大于重力,離開軌道做類似拋體運動;
(2)小球在B點對圓環(huán)的壓力為 $\frac{2mgH-2qEH+m{v}_{0}^{2}}{R}$+mg-qE;
(3)在mg=qE的條件下,小球可以勻速沿半圓環(huán)到達最高點,這時小球的速度為v0.
點評 解決本題的關(guān)鍵是合力地選擇研究的過程然后運用動能定理求解.以及知道在圓周運動的最低點,合力提供圓周運動的向心力.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | g,2g,2g | B. | 0,2g,g | C. | g,2g,0 | D. | 0,g,g |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下,大小均為gsinθ | |
B. | B球的受力情況未變,瞬時加速度為零 | |
C. | A球的瞬時加速度沿斜面向下,大小為2gsinθ | |
D. | 彈簧有收縮的趨勢,B球的瞬時加速度向上,A球的瞬時加速度向下,大小都不為零 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 把手中的球由靜止釋放后,球能加速下落,說明力是改變物體慣性的原因 | |
B. | 公交汽車在啟動時,乘客都要向后傾,這是乘客具有慣性的緣故 | |
C. | 戰(zhàn)斗機在空戰(zhàn)時,甩掉副油箱是為了減小慣性,提高飛行的靈活性 | |
D. | 運動員在百米沖刺時,速度很大,很難停下來,說明速度越大,物體的慣性也越大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 氣體的溫度升高,每個氣體分子的動能都增大 | |
B. | 自行車打氣越打越困難是因為氣體分子間存在斥力的原因 | |
C. | 一定質(zhì)量的理想氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能可能不變 | |
D. | 一定質(zhì)量的理想氣體在壓強不變而體積增大時,單位時間碰撞容器壁單位面積的分子數(shù)一定增大 |
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