题目内容
11.如图所示,一长为L的绝缘细线拴住质量为m、电荷量为-q的小球,另一端固定在悬点上,如果在悬点处有一个带电荷量为+q的点电荷,要使小球能在竖直平面内完成完整的圆周运动,则小球在最低点A处的速度至少应为$\sqrt{5gL+\frac{k{q}^{2}}{mL}}$.分析 根据牛顿第二定律求出最高点的最小速度,结合动能定理求出小球在最低点A处的最小速度.
解答 解:在最高点,临界情况是绳子的拉力为零,
根据牛顿第二定律有:$mg+k\frac{{q}^{2}}{{L}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{L}$,
根据动能定理得,$mg•2L=\frac{1}{2}m{{v}_{A}}^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$,
联立解得vA=$\sqrt{5gL+\frac{k{q}^{2}}{mL}}$.
故答案为:$\sqrt{5gL+\frac{k{q}^{2}}{mL}}$.
点评 本题考查了牛顿 第二定律和动能定理的基本运用,解决本题的关键知道最高点的临界情况,结合牛顿第二定律进行求解.
练习册系列答案
相关题目
1.如图所示,A、B为竖直墙壁上等高的两点AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆.转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面上.∠AOB=90°,∠COD=60°.若在O点处用轻绳悬挂一个质量为m的物体,则平衡后绳AO所受拉力的大小为( )
A. | mg | B. | $\frac{\sqrt{3}}{3}$mg | C. | mg | D. | $\frac{\sqrt{6}}{6}$mg |
2.演示“磁场中的通电导线受力情况”的实验装置如图所示,下列电器中依据这一实验现象及相应规律制作而成的是( )
A. | 电饭锅 | B. | 电熨斗 | C. | 抽油烟机 | D. | 电水壶 |
19.把重20N的物体放在倾角为30°的粗糙斜面上,物体右端与固定在斜面上的轻弹簧相连接,物体保持静止,如图所示,若物体与斜面间的最大静摩擦力为 12N,下列关于弹簧弹力的说法不正确的是( )
A. | 可以是22N,方向沿斜面向上 | B. | 可以是2N.方向沿斜面向上 | ||
C. | 可以是5N,方向沿斜面向下 | D. | 可以是2N,方向沿斜面向下 |
6.下列说法正确的是( )
A. | 由波尔理论可知,氢原子由较高能级跃迁到较低能级时,要辐射一定频率的光子,同时电子的动能和电势能减少 | |
B. | 元素周期表第一主族锂、钠、钾、铷、铯还原性(或说成金属性,金属元素的原子最典型的特性是容易失去最外层电子)依次增强,原因是它们的逸出功依次减小 | |
C. | α粒子散射实验只有少数粒子发生较大角度的偏转的,说明原子核的直径远比原子直径小得多,通过分析各个角度偏转的粒子数目的百分比,可以估算核的大小 | |
D. | α、β、γ三种粒子中,γ粒子能量最大、穿透性最强,α穿透性最弱 | |
E. | 自然界带电体带的电量只能是某个数值的整数倍,物体发光释放光子的能量只能是某个数值的整数倍,普朗克量子理论解释了这两种自然界的“非连续”的现象 |
16.2015年12月30日在新疆阿克陶县发生3.3级地震,震源深度7千米.如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为 4km/s,如图所示,波沿x轴正方向传播,某时刻刚好传到N处,则( )
A. | 从波源开始振动到波源迁移到地面需要1.75 s时间 | |
B. | 波的周期为0.015 s | |
C. | 从波传到N处开始计时,经过t=0.03 s位于x=240 m处的质点加速度最小 | |
D. | 图示时刻,波的图象上M点的速度沿y轴负方向,经过一段极短时间动能减小 | |
E. | 图示时刻,波的图象上除M点外与M点势能相等的质点有7个 |
20.一个物体只受力F1的作用时产生的加速度为2m/s2;只受力F2的作用时产生的加速度为3m/s2.如果这两个力F1和F2同时作用在该物体上,则产生的加速度可能是( )
A. | 7 m/s2 | B. | 5 m/s2 | C. | 3 m/s2 | D. | 1 m/s2 |