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如图所示,水平向左的匀强电场中,用长为的绝缘轻质细绳悬挂一小球,小球质量m,带电...

如图所示,水平向左的匀强电场中,用长为的绝缘轻质细绳悬挂一小球,小球质量m,带电量为,将小球拉至竖直位置最低位置A点处无初速释放,小球将向左摆动,细线向左偏竖直方向的最大角度重力加速度为g,

1求电场强度的大小E;

2将小球向左摆动的过程中,对细线拉力的最大值;

3若从A点处释放小球时,给小球一个水平向左的初速度,则为保证小球能做完整的圆周运动,的大小应满足什么条件?

 

(1);(2);(3); 【解析】 试题分析:(1)由于带电小球所受电场力方向向左,电场线方向也向左,分析小球的受力情况,在此过程中,根据动能定理得:,解得:。 (2)小球运动的过程中速度最大的位置,由动能定理得: 小球在时,由重力电场力与细线的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得: ,解得: 由牛顿第三定律可知细线所受的拉力大小为。 (3)当小球能完成完整的圆周运动时,需满足: 根据动能定理有: 由上几式联立解得: 为保证小球在运动过程中,细线不松弛,的大小应满足的条件为:; 考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系 【名师点睛】本题是力学知识与电场知识的综合,关键是分析清楚小球的受力情况和做功情况,运用动能定理和牛顿第二定律求解。  
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考点分析:
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如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为,半圆形轨道的底端放置一个质量为的小球B,水平面上有一个质量为的小球A以初速度开始向着木块B滑动,经过时间与B发生弹性碰撞,设两个小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A与桌面间的动摩擦因数,求:

1两小球碰前A的速度;

2小球B运动到最高点C时对轨道的压力

3确定小球A所停的位置距圆轨道最低点的距离。

 

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如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行,一质量m=1kg,初速度大小为v2的煤块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带若以地面为参考系,从煤块滑上传送带开始计时,煤块在传送带上运动的速度﹣时间图象如图乙所示,取g=10m/s2,求:

1煤块与传送带间的动摩擦因数;

2煤块在传送带上运动的时间;

3整个过程中由于摩擦产生的热量

 

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为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,某小组设计了如图甲所示的实验装置,其中挡板可固定在桌面上,轻弹簧左端与挡板相连,图中桌面高为hO1O2ABC点在同一水平直线上.已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计.

实验过程一:挡板固定在O1点,推动滑块压缩弹簧,滑块移到A处,测量O1A的距离,如图甲所示.滑块由静止释放,落在水平面上的P点,测出P点到桌面右端的水平距离为x1

实验过程二:将挡板的固定点移到距O1点距离为dO2点,如图乙所示,推动滑块压缩弹簧,滑块移到C处,使O2C的距离与O1A的距离相等.滑块由静止释放,落在水平面上的Q点,测出Q点到桌面右端的水平距离为x2

1)为完成本实验,下列说法中正确的    

A.必须测出小滑块的质量

B.必须测出弹簧的劲度系数

C.弹簧的压缩量不能太小

D.必须测出弹簧的原长

2)写出动摩擦因数的表达式μ=    .(用题中所给物理量的符号表示)

3)小红在进行实验过程二时,发现滑块未能滑出桌面.为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,还需测量的物理量是    

4)某同学认为,不测量桌面高度,改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间,也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数.此实验方案     .(选填可行不可行

 

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动能定理机械能守恒定律是物理学中很重要的两个力学方面的物理规律。某同学设计了如图所示的实验装置。一个电磁铁吸住一个小钢球,当将电磁铁断电后,小钢球将由静止开始向下加速运动。小钢球经过光电门时,计时装置将记录小钢球通过光电门所用的时间t,用直尺测量出小钢球由静止开始下降至光电门时的高度h

1)该同学为了验证动能定理,用游标卡尺测量了小钢球的直径,结果如上图所示,他记录的小钢球的直径d________cm

2)该同学在验证动能定理的过程中,忽略了空气阻力的影响,除了上述的数据之外是否需要测量小钢球的质量________(填需要不需要)。

3)如果用这套装置验证机械能守恒定律,下面的做法能提高实验精度的是    

A.在保证其他条件不变的情况下,减小小球的直径

B.在保证其他条件不变的情况下,增大小球的直径

C.在保证其他条件不变的情况下,增大小球的质量

D.在保证其他条件不变的情况下,减小小球的质量

 

 

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如图所示,一个小球视为质点从H=12m高处,由静止开始通过光滑弧形轨道AB,进入半径R=4m的竖直圆环,且圆环动摩擦因数处处相等,当到达环顶C时,刚好对轨道压力为零;沿CB圆弧滑下后,进入光滑弧形轨道BD,且到达高度为h的D点时的速度为零,则h之值不可能为10m/s2,所有高度均相对B点而言)(    

A12m     B10m    C85m     D7m

 

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