(10分)在一絕緣支架上,固定著一個帶正電的小球A,A又通過一長為10cm的絕緣細繩連著另一個帶負電的小球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,當繩與豎直方向的夾角為60°時,將其由靜止釋放,小球B將在豎直面內(nèi)做圓周運動.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運動到最低點時繩的拉力.
(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做圓周運動,兩球的相對距離不變,庫侖力不做功,
從釋放小球到小球到達最低點的過程中,由動能定理得:
         (2分)
小球在最低點,由牛頓第二定律得:
        (1分)
解得:        (1分)
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,兩個大小相同小球用同樣長的細線懸掛在同一高度,靜止時兩個小球恰好接觸,兩個小球質(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)軌向上運動,內(nèi)軌半徑大于h;在B圖中,小球沿一光滑內(nèi)軌向上運動,內(nèi)軌半徑小于h;在圖C中,小球固定在輕繩的下端,輕繩的長度為h的一半,小球隨輕繩繞O點向上轉(zhuǎn)動.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,如圖所示。開始時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,兩小球的總重力勢能最小
C、A、B兩球的最大速度之比為2∶1
D、A球速度最大時,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:計算題

(10分)如圖所示,一根長為L=5m的輕繩一端固定在 O′點,另一端系一質(zhì)量m=1kg的小球(小球可視為質(zhì)點)。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放,小球運動到最低點O時,輕繩剛好被拉斷。O點下方有一以O(shè)點為圓心,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點運動到曲面的時間t;
(3)小球落至曲面上的動能Ek

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

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c落到軌道上距b點為,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c點。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,均勻光滑直桿AB長為L,可繞光滑固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動,O距B點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,用來測量A端的瞬時速度vA,光電門測量位置和轉(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,小球固定在桿OA的中點處,由靜止釋放桿,請寫出光電門測量到的速度vA與高度差h的關(guān)系式;
⑵實際情況下桿的質(zhì)量M不能忽略,拿走小球后重復實驗,得到了如圖所示的與h關(guān)系圖線.請寫出桿繞O點轉(zhuǎn)動時的動能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的中點處,將桿由水平位置靜止釋放,請根據(jù)計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:計算題

(18分)、如圖所示,一個沖擊擺,它可以用來測量高速運動的子彈的速率。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擺線與豎直方向的夾角。設(shè)擺錘質(zhì)量M=1kg,擺長L=0.9m,運動過程不計空氣阻力,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向右運動,如圖所示,小球進入半圓形軌道后剛好能通過最高點c。則
A.R越大,v0越大
B.R越大,小球經(jīng)過b點后的瞬間對軌道的壓力變大
C.m越大,v0越大
D.m與R同時增大,初動能Ek0增大

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