题目内容

9.如图所示,质量均为0.1kg的带等量同种电荷的小球A、B,现被绝缘细线悬挂在O点,悬线长均为10cm.平衡时,OA悬线处于竖直方向,A球倚于绝缘墙上,而B球却偏离竖直方向60°,此时A球对B球的库仑力为1N.若由于漏电B球逐渐摆下,则悬挂A球的细绳拉力将变小(选填“变大”、“不变”或“变小”).

分析 对B球受力分析,根据共点力平衡条件列式求解库仑力和细线的拉力;先对B球受力分析求解拉力;再对AB球整体受力分析,根据平衡条件列式求解细线对A球拉力的变化情况.

解答 解:对B球受力分析,受重力、拉力和库仑力,如图所示:

结合几何关系可知图中的力三角形是等边三角形,故:
库仑力:F=mg=0.1×10=1N;
拉力:T=mg=0.1×10=1N
漏电后,先对B球分析,如图所示:

根据平衡条件并结合相似三角形法,有:
T=mg
再对AB球整体,有:
T′+Tcosθ=2mg
解得:T′=2mg-mgcosθ
θ变小,故T′变小;
故答案为:1,变小.

点评 本题关键是灵活选择研究对象,根据共点力平衡条件并采用相似三角形法和正交分解法列式分析,不难.

练习册系列答案
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19.某实验小组利用如图甲所示的装置探究功和动能变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码.

(1)实验中木板略微倾斜,这样做目的是CD
A.为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.为了增大小车下滑的加速度
C.可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功
D.可使得小车在未施加拉力时能匀速下滑
(2)实验主要步骤如下:
①将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车及小车中砝码的质量之和为M,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,并使得m远小于M.小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2,则小车通过A、B过程中动能的变化量△E=$\frac{1}{2}M[{(\frac{d}{t_2})^2}-{(\frac{d}{t_1})^2}]$(用字母M、t1、t2、d表示).
②在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复①的操作.
③如图乙所示,用游标卡尺测量挡光片的宽度d=0.550cm.
(3)表是他们测得的多组数据,其中M是小车及小车中砝码质量之和,|v22-v12|是两个速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是砝码盘及盘中砝码的总重力,W是F在A、B间所做的功.表格中△E3=0.600J,W3=0.610J(结果保留三位有效数字).
次数M/kg|v22-v12|/(m/s)2△E/JF/NW/J
10.5000.7600.1900.4000.200
20.5001.650.4130.8400.420
30.5002.40△E31.220W3
41.0002.401.202.4201.21
51.0002.841.422.8601.43

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