如图所示，一质量为0.6kg的小球，用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动，求：（1）当小球在圆上最高点速度为4m/s时，细线的拉力是多大？（2）当小球在圆

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如图所示，一质量为0.6kg的小球，用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动，求：
（1）当小球在圆上最高点速度为4m/s时，细线的拉力是多大？
（2）当小球在圆上最低点速度为4

m/s时，细线的拉力是多大？（g=10m/s²）魔方格

答案

（1）根据牛顿第二定律得，T+mg=m

v12

解得T=m

v12

-mg=0.6×

0.4

-6N=18N．
（2）在最低点，根据牛顿第二定律得，T′-mg=m

v′2

解得T′=mg+m

v′2

=6+0.6×

0.4

N=54N
答：（1）细线的拉力为18N．
（2）细线的拉力为54N．

举一反三

如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强方向沿y轴正方向，场强大小为E．在y＜0的空间中存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面（纸面）向外，磁感应强度大小为B．一电量为q、质量为m、重力不计的带负电的粒子，在y轴上y=L处的P点由静止释放，然后从O点进入匀强磁场．已知粒子在y＜0的空间运动时一直处于磁场区域内，求：
（1）粒子到达O点时速度大小v；
（2）粒子经过O点后第一次到达x轴上Q点（图中未画出）的横坐标x₀；
（3）粒子从P点出发第一次到达x轴上Q点所用的时间t．魔方格

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如图所示，在直角坐标系的第II象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内，分布着磁感应强度均为B=5.0×10^-3T的匀强磁场，方向分别垂直纸面向外和向里．质量为m=6.64×10^-27kg、电荷量为q=+3.2×10^-19C的α粒子（不计α粒子重力），由静止开始经加速电压为U=1205V的电场（图中未画出）加速后，从坐标点M（-4，

）处平行于x轴向右运动，并先后通过两个匀强磁场区域．

魔方格

（1）请你求出α粒子在磁场中的运动半径；
（2）你在图中画出α粒子从直线x=-4到直线x=4之间的运动轨迹，并在图中标明轨迹与直线x=4交点的坐标；
（3）求出α粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间．

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某人开着小车在如图所示的曲面上行驶，整个过程中速率不变．图中MO部分是向下凹的圆弧，ON部分是向上凸的圆弧．当小车经过图中A、B、C、D（A为最低点，D为最高点）四点时对路面的压力分别为F_A、F_B、F_C、F_D．小车重力为G．下列关系式一定成立的是（　　）

A．F_A＞G

B．F_B＞G

C．F_C＜G

D．F_D≤G

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如图所示，水平轨道与圆弧CFE用平滑曲面连接，不计一切摩擦，圆弧轨道半径R=0.3m．在水平轨道上有大小相同的两小球A、B，B球质量m_B=0.2kg，A球质量m_A=0.1kg．开始时，B球静止在水平轨道上，A球以v₀=5m/s的速度向右运动与B球正碰，碰后B球运动到圆弧轨道的最高点F时，对轨道的压力恰好为零，试求碰撞后A球的速度．（重力加速度g取10m/s²）魔方格

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如图所示，x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于纸面向里、大小为B，x轴下方有一匀强电场，电场强度的大小为E，方向与y轴的夹角θ=45°且斜向上方．现有一质量为m、电荷量为q的正离子，以速度v₀由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点进入电场区域，该离子经过C点时的速度方向与x轴夹角为
45°．不计离子的重力，设磁场区域和电场区域足够大．
求：
（1）C点的坐标．
（2）离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间．魔方格

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