题目内容

如图所示，在一匀强电场中的A点有一小球，并用细线与固定的O点相连，然后把细线水平拉直，但没有伸长．现让小球从A点由静止开始运动．小球经过O点正下方时的速度多大？
（已知小球的质量m=1.0×10-4kg，所带电荷量q=+1.0×10-7C，细线长度L=10cm，电场强度E=
3
×104N/C；g=10m/s2）
据题意，小球受到电场力为F=qE=1.0×10-7C×
3
×104N/C=
3
×10-3N，
重力G=mg=1.0×10-4×10N=10-3N
则qE=
3
mg，电场力与重力的合力与水平方向的夹角为30°．
所以小球沿两个力的合力方向做初速度为零的匀加速直线运动，当小球从A点开始沿直线到达O点的正下方，由动能定理得
qEL+mgLtan30°=
1
2
mv2
代入数据解得，v=2.1m/s
答：小球经过O点正下方时的速度是2.1m/s．
练习册系列答案
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如图所示，由细管变成的竖直轨道，其圆形部分的半径为R和r，质量为m的小球从水平轨道出发，先后经过两圆形轨道最后又进入水平轨道，已知小球在A处刚好对管壁无压力，在B处对管的内侧壁压力为0.5mg，试求小球由A至B的运动过程中克服轨道阻力所做的功（细管的内径及球的大小不计）．
水平面上甲、乙两物体，在某时刻动能相等，它们仅在摩擦力作用下停下来，如图中的a、b分别表示甲、乙两物体的动能E和位移x图象，以下分析正确的是（　　）
A．若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大
B．若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较大
C．若甲、乙两物体质量相等，则甲与地面间的动摩擦因数较大
D．若甲、乙两物体质量相等，则乙与地面的动摩擦因数较大
如图所示，让摆球从图中的 C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的 水平面上由D点向右做匀减速运动，到达小A孔进入半径R=0.3m的 竖直放置的 光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭A孔．已知摆线长L=2m，θ=60°，小球质量为m=0.5kg，D点与小孔A的 水平距离s=2m，g取10m/s2．试求：
（1）求摆线能承受的最大拉力为多大？
（2）要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道，求粗糙水平面摩擦因数μ的范围．
如图所示，长木板及小铁块的质量为M=m=1.0kg，木板的长度L=2.25m，木板的a、b两表面的粗糙程度不同．a表面与小铁块间的摩擦因数μ1=0.2，b表面与水平面间的摩擦因数μ2=0.5．开始时木板静止在水平面上，小铁块在木板的最左端以某一速度向右运动，刚好能滑到木板的最右端．
（g=10m/s2）（提示：要注意判断木板是否运动）
（1）求小铁块的初速v0
（2）将木板翻转，b面向上，a面向下，小铁块与b面的摩擦因数μ1′=0.5，a面与水平面间的摩擦因数μ2′=0.2．小铁块仍以v0的速度从木板的左端向右滑，判断小铁块能否滑到木板的最右端．若能，求出滑到右端时的速度．若不能求出它最终相对木板的位移．
在距沙坑表面高h=8m处，以v0=22m/s的初速度竖直向上抛出一质量m=0.5kg的物体，物体落到沙坑并陷入沙坑d=0.3m深处停下．若物体在空中运动时的平均阻力是重力的0.1倍（g=10m/s2）．求：
（1）物体上升到最高点时离开沙坑表面的高度H；
（2）物体在沙坑中受到的平均阻力F是多少？
如图所示，在水平向左、电场强度为E的匀强电场中，竖直固定着一根足够长的粗糙绝缘杆，杆上套着一个质量为m、带有电荷量-q的小圆环，圆环与杆间的动摩擦因数为μ．
（1）由静止释放圆环，圆环沿杆下滑，求圆环下滑过程中受到的摩擦力f；
（2）若在匀强电场E的空间内再加上磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆环仍由静止开始沿杆下滑．求：
①圆环刚开始运动时加速度a0的大小；
②圆环下滑过程中的最大动能Ek．
如图所示，用一根长L、不可伸长的细线，一端系着质量为m的小球 A，另一端由图钉固定在光滑水平桌面上的O点，并使O、A之间相距L/2，现沿垂直O、A连线的方向，给小球A一沿桌面的水平初速度v0，使之运动，A球最终绕图钉做圆周运动，则从A球开始运动到稳定做圆周运动的过程损失的动能为
A．mv02 B．mv02C．mv02D．0
木板B静止放在光滑的水平面上，小物块A以某一初速度v从木板B的左端滑上长木板B，A最终位于距B左端1/3处，该过程中系统损失的机械能为E1；若A以初速度2v滑上B ，则AB系统损失的机械能为E2那么E1与E2的关系可能为：（  ）
A．3 E1= E2B．E1= E2C．4E1= E2D．2E1= E2

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