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“∟”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?
(1);(2)

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)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

在如图所示的匀强电场中,沿电场线方向有A、B两点,A、B两点间的距离d=0.10 m。一个电荷量C的点电荷所受电场力的大小N。求:

(1)电场强度E的大小;
(2)A、B两点的电势差UAB
(3)将该点电荷从A点移至B点的过程中,电场力所做的功W。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连。弹簧处于自然长度时物块位于O点。物块与桌面间的动摩擦因数为μ. 现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零,则物块从A运动到B的过程中:(     )
A.物块的动能先增大后减小的
B.经过位置O点时,物块的动能最大
C.物块动能最大的位置与AO的距离有关
D.物块从O向B运动过程中,动能的减小量大于弹性势能的增加量

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P连接,另一端与物体A相连,物体A置于光滑水平桌面上,A右端连接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连.开始时托住B,让A处于静止且细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度.下列有关该过程的分析正确的是(  )
A.B物体受到细线的拉力保持不变
B.A物体与B物体组成的系统机械能不守恒
C.B物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量
D.当弹簧的拉力等于B物体的重力时,A物体的动能最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成是一个质点,则可简化为如图所示的物理模型。其中P为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴    OO′转动,设绳长l=10m,质点的质量m=60kg,转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4m。转盘逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角θ=370。(不计空气阻力及绳重,绳子不可伸长,sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)求:

(1)质点与转盘一起做匀速圆周运动时转盘的角速度及绳子的拉力;
(2)质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,绳子对质点做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,甲、乙是两个完全相同的闭合正方形导线线框,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,只是a区域到地面的高度比b高一些.甲、乙线框分别从磁场区域的正上方相同高度处同时由静止释放,穿过磁场后落到地面.下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直.以下说法正确的是(  )
A.落地时甲框的速度比乙框小
B.落地时甲框的速度比乙框大
C.落地时甲乙两框速度相同
D.穿过磁场的过程中甲、乙线框中产生热量相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮.一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连结,A的质量为4m,B的质量为m,开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升.物块A与斜面间无摩擦.设当A沿斜面下滑S 距离后,细线突然断了.求物块B上升离地的最大高度H.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一根弹簧原长为L,一端固定在墙上,另一端与物体接触但不连接,物体与地面间的动摩擦因数为μ,物体的质量为m,现用力推物体m使之压缩弹簧,放手后物体在弹力的作用下沿地面运动距离s而停止(此物体与弹簧已分离),则弹簧被压缩后具有的弹性势能是(  )
A.kL2B.μmgsC.μmg(Ls)D.μmg(Ls)

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同步练习册答案