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如图所示,在竖直平面内的直角坐标系中,一个质量为m的质点在外力F的作用下,从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动,直线ON与y轴负方向成θ角(θ<π/4)。则F大小至少为_____________;若F=mgtanθ,则质点机械能大小的变化情况是__________________________。
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(2008?广州二模)如图所示,在竖直平面内有水平向右的匀强电场,同一竖直平面内水平拉直的绝缘细线一端系一带正电的小球,另一端固定于0点,已知带电小球受到的电场力大于重力,小球由静止释放,到达图中竖直虚线前小球做( )
A.平抛运动
B.圆周运动
C.匀加速直线运动
D.匀变速曲线运动
如图所示,在竖直平面内有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行.一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速V
0
进入该正方形区域.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为( )
A.可能等于零
B.可能等于
1
2
m
v
2
0
C.可能等于
1
2
m
v
2
0
+
1
2
qEL-
1
2
mgL
D.可能等于
1
2
m
v
2
0
+
2
3
qEL+
1
2
mgL
如图所示,在竖直平面内有一半圆形轨道,圆心为O,一质点小球从与圆心等高的圆形轨道上的A点以速度v
0
水平向右抛出,落于圆轨道上的C点,已知OC的连线与OA的夹角为θ,求小球从A到C的时间t=?(空气阻力不计)
如图所示,在竖直平面内有一个粗糙的
1
6
圆弧轨道,其半径R=0.4m,轨道的最低点距地面高度h=1.25m.质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点由静止释放,到达最低点时以一定的水平速度离开轨道,落地点距轨道最低点的水平距离s=0.8m.空气阻力不计,取g=l0m/s
2
,求:
(1)小滑块离开轨道时的速度大小;
(2)小滑块在轨道上运动的过程中,摩擦力所做的功.
如图所示,在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆形轨道,外轨道ABCD光滑,内轨道A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙,下半部分B′A′D′光滑,一质量m=0.2kg的小球从轨道的最低点A,以初速度v
0
向右运动,球的尺寸略小于两圆间距,已知圆形轨道的半径R=0.32m,取g=10m/s
2
.
(1)若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动,初速度v
0
至少为多少
(2)若v
0
=3.8m/s,经过一段时间小球到达最高点,内轨道对小球的支持力F=2N,则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少
(3)若v
0
=3.9m/s,经过足够长的时间后,小球将在BAD间做往复运动,则小球经过最低点A时受到的支持力为多少?小球在整个运动过程中减少的机械能是多少.
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