分析 (1)小球A勻速過程中,合力為零,小球A受到電場力和重力平衡,即可判斷出A球的電性.由平衡條件求出場強的大。
(2)要求小球A能與小球B相撞,A球運動到B處時速度大于零,根據(jù)動能定理研究A球在水平桌面上的運動過程,即可求出小球A從N2中穿出時它的速度應滿足的條件.
(3)小球B碰后恰好做完整的圓周運動時,在最高點由重力提供向心力,由牛頓第二定律和動能定理結(jié)合得到碰撞后B球的速度,即可知道碰撞前A球的速度,對A球,由動能定理求出剛滑動桌面時的速度大。鶕(jù)周期性和圓周運動的角速度公式,即可求出薄盤轉(zhuǎn)動的角速度ω.
解答 解:(1)小球A勻速通過兩薄盤的過程中受到的風力和重力平衡,即風力F=mg.
(2)設(shè)小球A通過N2時的速度為v1,與小球B發(fā)生碰撞前瞬間的速度為vA,對小球A在水平桌面的運動過程由動能定理得:
-μmgd=$\frac{1}{2}m{v}_{A}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
A與B相撞須滿足條件:vA>0
解得 v0>$\sqrt{2μgd}$.
(3)設(shè)小球A與小球B碰后,小球B恰好做完整的圓周運動,小球B在最高點時,有:
mg=m$\frac{{v}_{B}^{′2}}nzlbxhz$
對小球B從最低點運動到最高點的過程,由機械能守恒有:
$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$=mg•2d+$\frac{1}{2}$mvB′2
因vA=vB
設(shè)小球A通過N2的速度為v,根據(jù)動能定理:
-μmgd=$\frac{1}{2}$m${v}_{A}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
小球A能通過轉(zhuǎn)盤有:$\frac{L}{v}$=$\frac{2nπ+θ}{ω}$
由以上各式得:ω=$\frac{2nπθ}{L}$$\sqrt{5gd+2μgd}$(n=0,1,2,3…)
答:
(1)小球A帶正電,兩盤面間的電場強度E的大小是mg;
(2)若要求小球A能與小球B相撞,當小球A從N2中穿出時它的速度應滿足的條件是:v0>$\sqrt{2μgd}$.
(3)若兩狹縫夾角調(diào)為θ,要使小球A與小球B碰撞后,B恰好做完整的圓周運動,薄盤轉(zhuǎn)動的角速度為ω=$\frac{2nπθ}{L}$$\sqrt{5gd+2μgd}$(n=0,1,2,3…).
點評 本題是動能定理、牛頓第二定律和圓周運動運動學公式的綜合,難點是根據(jù)圓周運動的周期性得到角速度的表達式.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 若A、B是等量同種電荷,則h<H | B. | 若A、B是等量異種電荷,則h<H | ||
C. | 若A、B是等量同種電荷,則h=H | D. | 若A、B是等量異種電荷,則h=H |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | α 射線 | B. | β 射線 | C. | γ 射線 | D. | α、γ 射線 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體的重力勢能減少了0.3mgh | B. | 在下落過程中,物體的機械能守恒 | ||
C. | 物體的重力做功為0.3mgh | D. | 物體的動能增加了0.3mgh |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 沿路徑1飛行的足球的落地速率最大 | |
B. | 沿路徑2飛行的足球的初速度的水平分量最大 | |
C. | 沿路徑3飛行的足球的運動時間最長 | |
D. | 沿這三條路徑飛行的足球在相同的時間內(nèi)的速度變化量相同 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | B球的受力情況不變,加速度仍為零 | |
B. | A、B兩個小球的加速度均沿斜面向上,大小均為gsinθ | |
C. | A、B之間桿的拉力大小為mgsinθ | |
D. | C球的加速度沿斜面向下,大小為gsinθ |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | $\sqrt{gR}$ | B. | $\sqrt{\frac{g{R}^{2}}{R+h}}$ | C. | $\sqrt{g(R+h)}$ | D. | $\frac{2π(R+h)}{T}$ |
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