如图所示.一摆球的质量为m.带正电荷.电量为q.摆长为L.场强E=mg/q.水平向右.摆球平衡位置在C点.与竖直夹角为.开始时在水平位置A点.无初速释放.求摆球在C点时的速度及摆线的拉力. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(8分)如图所示，一摆球的质量为m，带正电荷，电量为q，摆长为L，场强E=mg/q，水平向右，摆球平衡位置在C点，与竖直夹角为，开始时在水平位置A点，无初速释放，求摆球在C点时的速度及摆线的拉力。

(8分)

解：电场力F=qE=mg，水平向右，重力与电场力合力F_合=mg ，沿OC方向

θ=45°………………（1分）

设最低点为B，小球沿直线AB到B点速度V_B。

mgL+qEL=mV_B²………………（1分）

细绳绷紧，V_B竖直分量立刻减为零，水平分量V₁=V_Bcos45°……（1分）

由B到C过程中：qELsinθ-mg（L-Lcosθ）=mV²_C-mV₁²……（2分）

解得摆球在C点速度V_C=…………………………（1分）

在C点：T-mg= …………（1分）

解出在C点绳子拉力T=3mg…………（1分）

练习册系列答案

相关题目

（本题8分）如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图，绷紧的传送带始终保持3.0m/s的恒定速率运行，传送带的水平部分AB距离水平地面的高度h = 0.45m．现有一行李包（可视为质点）由A端被传送到B端，且传送到B端时没有及时取下，行李包从B端水平抛出，不计空气阻力，取g＝10m/s²．

（1）若行李包从B端水平抛出的初速度v=3.0m/s，求它在空中运动的时间和飞行的水平距离．

（2）若行李包以v₀ =1.0m/s的初速度从A端向右滑行，行李包与传送带间的动摩擦因数μ=0.20．要使它从B端飞出的水平距离等于（1）中所求的水平距离，求传送带的长度应满足的条件．

（本题8分）如图所示，小球放在水平面OA和斜面OB之间且处于静止状态，试画出小球C所受力的示意图，并标明力的名称(所有接触面都是光滑的).

（2）如图所示为一皮带传动装置，请在图上标出质点A的线速度方向和质点B的加速度方向.

（3）如图所示为一列横波在某时刻的波动图像,假定A点的振动方向向上

①若已知波的频率为1.2Hz,波速为2.4m/s,振幅为2cm,试在图上标出横轴的标度；
②画出经过四分之一周期后的波形图.
（4）如图所示，竖直放置的平行导轨上搁置了一根与导轨接触良好的金属棒ab，水平方向的匀磁场强垂直穿过导轨平面，请在图上标出当金属棒ab下落时，ab棒中感应电流的方向和ab棒所受的磁场力方向。

(8分)利用如图所示装置来验证机械能守恒定律，已知物体A和B的质量分别为M和m，分别系在一条跨过光滑定滑轮的轻质细绳两端(M >m），其中1、2是两个光电门．让系统由静止开始运动；已知当地的重力加速度为g.。

①、实验研究的对象是（选填“A”或者“B”或者“AB”

②实验中除了记录物体B通过两光电门时的速度v₁、v₂外；还需要测量的物理量是____ _．

③、用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式：_____________________________________．

（本题8分）如图所示，为一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L＝0.2 m，动摩擦因数μ＝0.6，BC、DEN段均可视为光滑，且BC的始、末端均水平，具有h＝0.1 m的高度差，DEN是半径为r＝0.4 m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过．在左端竖直墙上固定一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m＝0.2 kg，压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连)，小球刚好能沿DEN轨道滑下．求：

(1)小球到达N点时的速度；

(2)压缩的弹簧所具有的弹性势能．

（本小题满分8分）如图所示，一束截面为圆形（半径R=1m）的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区。屏幕S至球心距离为，不考虑光的干涉和衍射，试问：

①若玻璃半球对紫色光的折射率为，请你求出圆形亮区的半径。

②若将题干中紫光改为白光，在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色？

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