如图所示,半径为R的环形塑料管固定在竖直面放置,AB为管的水平直径,管的粗细远小于管的半径,AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑,现将一质量为
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如图所示,半径为R的环形塑料管固定在竖直面放置,AB为管的水平直径,管的粗细远小于管的半径,AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑,现将一质量为
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如图所示,半径为R的环形塑料管固定在竖直面放置,AB为管的水平直径,管的粗细远小于管的半径,AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑,现将一质量为m、带正电的小球从管中A点静止释放,已知小球受到的重力与它受到的电场力大小相等,重力加速度为g.则释放后,求:
(1)小球第一次经过B点时的速率;
(2)小球第一次经过最低点D时,管壁对小球的作用力是多大;
(3)小球第三次经过最高点C时,管壁对小球的作用力是多大.
答案
(1)从A到B得过程运用动能定理得:
2RF=
1
2
m
v
2
-0
F=mg
V
B
=
2
gR
(2)从A到D得过程运用动能定理得:FR+mgR=
1
2
m
v
D
2
-0
又因为N-mg=
m
v
D
2
R
所以N=5mg
(3)从A到第三次C的过程运用动能定理得:3FR-mgR=
1
2
m
v
C
2
-0
N"+mg=
m
v
C
2
R
N"=9mg
答:(1)小球第一次经过B点时的速率为
2
gR
;
(2)小球第一次经过最低点D时,管壁对小球的作用力是5mg;
(3)小球第三次经过最高点C时,管壁对小球的作用力是9mg.
举一反三
假若地球绕太阳的周期是x秒,半径是y米,地球的质量是z千克,太阳的质量是q千克,则:地球绕太阳运动的角速度是______,地球绕太阳运动的转速是______,地球受到的向心力是______.(计算结果用上述用符号表示).
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如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧.可视为质点的物块A和B紧靠在一起,静止于b处,A的质量是B的3倍.两物块在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动.B到d点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的
3
4
,A与ab段的动摩擦因数为μ,重力加速度g,求:
(1)物块B在d点的速度大小;
(2)物块A、B在b点刚分离时,物块B的速度大小;
(3)物块A滑行的最大距离s.
题型:不详
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如图所示,半圆形光滑槽固定在地面上,匀强磁场与槽面垂直.将质量为m的带电小球自槽A处由静止释放,小球到达槽最低点C处时,恰好对槽无压力,则小球在以后的运动过程中对C的最大压力为
( )
A.0
B.4mg
C.5mg
D.6mg
题型:不详
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质量为60kg的体操运动员,做“单臂大回环”,用一只手抓住单杠,伸展身体,以单杠为轴从如图所示位置由静止向下做圆周运动.运动员运动到最低点时,估算她手臂受到的拉力为(忽略摩擦力和空气阻力,g取10m/s
2
)( )
A.600 N
B.1800 N
C.3000 N
D.3600 N
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如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值.带电粒子的电荷量与质量之比
q
m
题型:不详
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