题目内容
【题目】一带正电小球通过绝缘细线悬挂于场强大小为E1的水平匀强电场中,静止时细线与竖直方向的夹角θ=45°,如图所示。以小球静止位置为坐标原点O,在竖直平面内建立直角坐标系xOy,其中x轴水平。现剪断细线,经0.1s,电场突然反向,场强大小不变;再经0.1s,电场突然变为另一匀强电场,场强大小为E2,又经0.1s小球速度为零。已知小球质量m=1.0×10-2kg,电荷量q=1.0×10-8C,g取10m/s2,空气阻力不计。求
(1)E1和E2;
(2)细线剪断0.3s末小球的位置坐标。
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)当小球静止时,
则
电场力与重力的合力
剪断细绳后,小球做匀加速直线运动,加速度的大小为
经过0.1s小球的速度大小为
速度的方向与x轴正方向成斜向右下方
在第2个0.1s内,电场方向,小球的水平分速度
竖直分速度
即第2个0.1s末,小球的速度大小为,方向竖直向下
依题意,在第3个0.1s内小球做匀减速直线运动,
由运动学公式知
根据牛顿第二定律得
代入数据得
(2)第1个0.1s内,小球的位移大小
则小球沿x方向移动的距离
沿y方向移动的距离
在第2 个0.1s内,小球沿x方向移动的距离
沿y方向移动的距离
在第3个0.1s内,小球沿沿方向移动的距离
即小球速度为零时的位置坐标是
【题目】某实验小组进行测量动摩擦因数大小实验。
⑴实验时,小明同学先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,那么弹簧测力计的示数与物体所受摩擦力相比_______(选填“偏大”或“偏小”)。
⑵弹簧测力计正确调零后,小明同学设计了如图所示两种实验方案,来测量物体A与长木板B之间的滑动摩擦力大小。
方案1:如图甲所示,把长木板B固定在水平面上,匀速拉动物体A;
方案2:如图乙所示,把长木板B放在水平面上,拉动长木板B。
以上两种实验方案,你认为方案____更为合理;这是因为___________________
⑶小王同学利用合理的实验装置进行实验。在物体A上放上橡皮泥,准确测得物体A和橡皮泥的总重量G,实验中待弹簧测力计指针稳定后,将其读数记作F。改变物体A上橡皮泥重量,重复多次,得到实验数据如表格所示:
G/N | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 |
F/N | 0.29 | 0.46 | 0.59 | 0.76 | 0.90 |
①根据表格所示实验数据,请你在答题纸的图丙中做出F-G图线____;
②由图线可以测得物体A与长木板B之间的动摩擦因数μ=________。