“∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l,可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动,两端各固定一个金属小球A、B,其中A球质量为m,带负电,电量为q(q>0),

“∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l,可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动,两端各固定一个金属小球A、B,其中A球质量为m,带负电,电量为q(q>0),

题型:不详难度:来源:
“∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l,可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动,两端各固定一个金属小球A、B,其中A球质量为m,带负电,电量为q(q>0),B球开始不带电,质量未知。现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)当OB杆转过37°时,两球的速度达到最大,则B球的质量为多少?
(2)若在空间加一竖直向下的匀强电场,OB杆从原来位置开始释放能转过的最大角度为127°,则该电场的电场强度大小为多少?
答案
(1);(2)
解析

试题分析: (1) 由机械能守恒可知,动能最大时,重力势能最小,
   (3分)
由数学规律可知
其中   (3分)
由题意可知,当
即:时动能最大,
可得  .(3分)
(2)到达最大角度时,动能为零,由功能关系得:
mAgl(1+sin37°)- mBglcos37°=Eql(1+sin37°) (3分)
可解得:E =  (3分)
举一反三
质量为1.0 kg的小铁球从某一高度自由落下,当下落到全程中点位置时,具有36 J的动能,如果空气阻力不计,取地面为零势能面,g取10 m/s2,则下列说法正确的是  
A.铁球在最高点时的重力势能为36 J
B.铁球在全程中点位置时具有72 J机械能
C.铁球落到地面时速度大小为12 m/s
D.铁球开始下落时的高度为7.2 m

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如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点,在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J电场力做的功为1.5J.则下列说法正确的是
A.粒子带负电
B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5J
C.粒子在A点的动能比在B点少0.5J
D.粒子在A点的机械能比在B点少1.5J

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一名射箭者把一根质量为0.3kg的箭放在弓弦上,然后,他用一个平均为200N的力去拉弦,使其向后移动了0.9m。假定所有的能量都在箭上,那么箭离开弓的速率为    m/s,如果将箭竖直向上发射,那么它上升的高度为    m。(不计空气阻力)
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一质量为1kg的物体从静止开始匀加速竖直下落,经2s落地,落地时的速度大小为18m/s,若重力加速度g取10m/s2,则 (     )   
A.物体的重力势能减少了200JB.物体的机械能减少了20J
C.重力对物体做功180JD.物体的动能增加了62J

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如图甲所示,质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面,同时施加一沿斜面向上的恒力F=mgsinθ。已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ,取出发点为参考点,能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q、滑块的动能EK、势能EP、机械能E随时间t、位移x变化关系的是


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