题目内容
5.如图所示,两个可视为质点的金属小球A、B质量均为m,带正电量均为q,连接小球的丝线长为l,上段丝线的拉力T1,下段丝线的拉力为T2,若静电引力常量为k,求T1、T2大小.分析 先运用整体法求OA绳子的拉力,再运用隔离法求AB间绳子的拉力.
解答 解:以AB组成的整体为研究对象,因为AB两球之间的库伦力属于内力,所以可以将AB看成一个整体,则整体受到重力和绳子的拉力作用处于平衡状态,所以有:T1=2mg;
以B为研究对象,B受到竖直向下的重力,以及竖直向下的库仑力,还有绳子竖直向上的拉力,所以:T2=mg+$\frac{k{q}^{2}}{{l}^{2}}$
答:上段丝线的拉力为2mg,下段丝线的拉力为mg+$\frac{k{q}^{2}}{{l}^{2}}$.
点评 本题结合库仑定律考查了力的平衡以及对整体法,隔离法的运用,在解答的过程中要注意正确选择研究对象,明确整体法与隔离法的应用.
练习册系列答案
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15.如图1所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因素为μ,小木块速度随时间变化关系如图2所示,若θ、g、v0、t0已知,则下列说法中正确的是( )
A. | 传送带一定逆时针转动 | |
B. | $μ=tanθ+\frac{v_0}{{g{t_0}cosθ}}$ | |
C. | 传送带的速度等于v0 | |
D. | t0后一段时间内滑块加速度为$2gsinθ-\frac{v_0}{t_0}$ |
17.如图所示,在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆轨道,外圆内表面光滑,内圆外表面粗糙,一质量为m的小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动.球的直径略小于两圆间距,球运动的轨道半径为R,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. | 若v0=$\sqrt{4gR}$,则小球在整个运动过程克服中摩擦力做功等于mgR | |
B. | 若使小球在最低点的速度v0大于$\sqrt{5gR}$,则小球在整个运动过程中,机械能守恒 | |
C. | 若小球要做一个完整的圆周运动,小球在最低点的速度v0必须大于等于$\sqrt{5gR}$ | |
D. | 若小球第一次运动到最高点,内环对小球的支持力为0.5mg,则小球在最低点对外圆环的压力为5.5mg |
14.如图所示,完全相同的两个闭合矩形导线1和2所在的平面均与匀强磁场方向垂直,分别在与磁场边界线垂直的恒定拉力F1、F2作用下以相同的速度从图示位置匀速拉出磁场,lab<lbc.在线框穿过磁场的过程中,下列判断正确的是( )
A. | F1>F2 | |
B. | 拉力F1对线框1做的功大于拉力F2对线框2做的功 | |
C. | 两线框中产生的热量相同 | |
D. | 通过两线框导线横截面的总电荷量相同 |
17.一个质量为2kg的物体,在5个共点力的作用下保持静止.若撤去其中大小为10N的力,其余的力保持不变,此时该物体的加速度大小是( )
A. | 2 m/s2 | B. | 3 m/s2 | C. | 13m/s2 | D. | 5 m/s2 |