分析 (1)球受重力、電場(chǎng)力、彈力,重力小于電場(chǎng)力,在A點(diǎn),合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解A點(diǎn)的速度大小;
(2)對(duì)從A到B過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理列式求解B點(diǎn)的速度;在B點(diǎn),重力、電場(chǎng)力和支持力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解支持力;根據(jù)牛頓第三定律得到壓力.
解答 解:(1)重力:G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N
電場(chǎng)力:F=qE=1.6×10-6C×3×106V/m=4.8N
在A點(diǎn),有:qE-mg=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{R}$
代入數(shù)據(jù)解得:v1=6m/s
(2)設(shè)球在B點(diǎn)的速度大小為v2,從A到B,由動(dòng)能定理有:
(qE-mg)×(2R)=$\frac{1}{2}$mv22-$\frac{1}{2}$mv12
在B點(diǎn),設(shè)軌道對(duì)小球彈力為FN,則有:
FN+mg-qE=m$\frac{{v}_{2}^{2}}{R}$
由牛頓第三定律有:FN′=FN
代入數(shù)據(jù)解得:FN′=21.6N
答:(1)小球在A點(diǎn)處的速度大小為6m/s;
(2)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力為21.6N.
點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確小球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,結(jié)合動(dòng)能定理和向心力公式列式分析,可以將重力和電場(chǎng)力合成為“等效重力”,然后就能夠結(jié)合豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行分析.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 物塊的質(zhì)量 | B. | 物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) | ||
C. | 物塊沿斜面上滑的最大距離 | D. | 物塊滑回斜面底端時(shí)的速度 |
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a/ms-2 | 2.01 | 2.98 | 4.02 | 6.00 |
F/N | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 5.00 |
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