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如图所示,在半径为R的光滑半球面上高h处悬挂一定滑轮,重力为G的小球用绕过定滑轮的绳子拉住,问拉动绳子,小球在球面上缓缓运动到接近顶点的过程中,小球对半球的压力及绳的拉力将如何变化?

答案:略
解析:

以小球为研究对象,其受三个力作用:重力G、绳子拉力F、小球受到的支持力,如图所示,由力的合成可得F的合力与重力G平衡,即F的合力大小为G,方向竖直向上.支持力与球面垂直,作用线通过两球心,拉力F与细线张力大小相等.图中两个阴影三角形相似,则有,所以.在小球沿球面上升过程中,AOBO长度不变,只有AB长度逐渐减小.可见,拉力F变小支持力不变,即小球对球面压力大小不变,方向改变;绳子的拉力大小变小,方向也变.

利用几何三角形与矢量三角形相似的解题方法是本题的最大创新之处.在运用此法解题时,一般要先构建一个力的矢量三角形,然后再寻找一个与其相似的几何三角形,从而得出结果.此法可解决力的复杂变化,如大小和方向都变化的问题.


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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面(未画出).一群比荷都为α的负离子体以相同速率v0(较大),由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,则下列说法正确的是(不计重力)  (  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在半径为R的圆内有一磁感应强度为B的向外的匀强磁场,一质量为m、电量为q的粒子(不计重力),从A点对着圆心方向垂直射入磁场,从C点飞出,则下列说法不正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?南宁三模)如图所示,在半径为R的圆形区域内有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直圆面向内.有一个质量为m,带电量为q的粒子,从A点沿半径方向垂直射人磁场内,又从C点射出,∠AOC=120°,下列说法正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在半径为R=
mv0
Bq
的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B,圆形区域右侧有一竖直感光板,从圆弧顶点P以速率v0的带正电粒子平行于纸面进入磁场,已知粒子的质量为m,电量为q,粒子重力不计.
(1)若粒子对准圆心射入,求它在磁场中运动的时间;
(2)若粒子对准圆心射入,且速率为
3
v0,求它打到感光板上时速度的垂直分量;
(3)若粒子以速度v0从P点以任意角入射,试证明它离开磁场后均垂直打在感光板上.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在半径为R的半圆形碗的光滑表面上,一质量为m的小球以角速度ω在水平面内作匀速圆周运动,此时球对碗的压力FN=
 
,该平面离碗底的距离h=
 

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