20．半徑為R的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為m，帶正電的小球，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖，小球所受靜電力是其重力的$\sqrt{3}$倍，將小球從環(huán)上最低位置A點(diǎn)由靜止釋放，則珠子所能獲得的最大動(dòng)能Ek為多少？

分析 從小球受力來(lái)看，初始階段會(huì)在電場(chǎng)力和重力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，但是由于小球所受靜電力是其重力的$\sqrt{3}$倍，因此在運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí)，重力與彈力在水平方向的分力等于電場(chǎng)力，物體加速過(guò)程結(jié)束，速度最大，動(dòng)能最大．

解答 解：受力平衡時(shí)，小球動(dòng)能最大．受力平衡時(shí)之前合力做正功動(dòng)能增加，受力平衡之后合力做負(fù)功動(dòng)能減少．
設(shè)小球與豎直方向夾角為θ時(shí)，重力與彈力的合力等于電場(chǎng)力
由三力平衡時(shí)的閉合三角形定則知受力如圖：

tanθ=$\frac{qE}{mg}$=$\sqrt{3}$
得θ=53°
從運(yùn)動(dòng)至動(dòng)能最大此過(guò)程重力做負(fù)功，電場(chǎng)力做正功，支持力始終垂直于v，所以不做功
由動(dòng)能定理得：
W-G=Ek
Fd-mgH=Ek   
Ek=0.75mgrsin37°-mgr（1-cos37°）=$\frac{mgr}{4}$
答：最大動(dòng)能Ek為$\frac{mgr}{4}$

點(diǎn)評(píng) 本題重點(diǎn)是要判定什么時(shí)候達(dá)到最大動(dòng)能，這個(gè)是有受力決定的，因此就轉(zhuǎn)而分析受力，受力平衡時(shí)物體的動(dòng)能達(dá)到最大，在根據(jù)受力平衡感確定出來(lái)最大動(dòng)能的位置，最終才能求最大動(dòng)能．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．一質(zhì)點(diǎn)由位置A向北運(yùn)動(dòng)了6m用時(shí)3s到達(dá)B點(diǎn)，然后B點(diǎn)向東運(yùn)動(dòng)了5m用時(shí)2s到達(dá)C點(diǎn)，再由C向南運(yùn)動(dòng)了1m用時(shí)1s到達(dá)D點(diǎn)．
（1）在圖上作出質(zhì)點(diǎn)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的總位移
（2）求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的總位移大小和方向
（3）求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的平均速率
（4）求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的平均速度大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

11．如圖所示，AB是一個(gè)半徑為R的$\frac{1}{4}$圓�。˙點(diǎn)切線水平且距地面高也為R），在AB的圓弧軌道．上放一個(gè)半徑也為R的帶鉤的小圓弧片CD，再在CD的D端放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），已知小物塊與CD弧片間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=$\sqrt{3}$．現(xiàn)沿圓弧AB緩緩向上拉動(dòng)CD弧片，直到小物塊開(kāi)始滑離CD弧片為止（計(jì)算時(shí)，可以認(rèn)為最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力大小）．則：
（1）此過(guò)程中，CD弧片對(duì)小物塊的靜摩擦力對(duì)其所做的功為多少？
（2）若小物塊滑離CD沿AB軌道下滑又從B端滑出，并做平拋運(yùn)動(dòng)，而后落到離E點(diǎn)水平距離也為R的水平地面上，則AB弧對(duì)小物塊的滑動(dòng)摩擦力對(duì)其所做的功為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．滑雪運(yùn)動(dòng)員由斜坡高速向下滑行過(guò)程中其速度一時(shí)間圖象如圖乙所示，則由圖象中AB段曲線可知，運(yùn)動(dòng)員在此過(guò)程中（　　）
A．做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．做變加速直線運(yùn)動(dòng)
C．所受力的合力不斷增大D．機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

15．如圖所示，物塊P放在直角三角形斜面體Q上，Q放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，初始時(shí)P、Q靜止．現(xiàn)用力F沿斜面向上推P，但P和Q并未運(yùn)動(dòng)．下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．P、Q之間的彈力一定變小B．P、Q之間的摩擦力大小可能不變
C．Q與墻之間摩擦力可能為零D．彈簧彈力一定不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖用細(xì)線將質(zhì)量為m=4×10-3㎏的帶電小球P懸掛在O點(diǎn)正下方，當(dāng)空間有方向?yàn)樗较蛴�，大小為E=1×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，小球偏轉(zhuǎn)37°后處于靜止?fàn)顟B(tài)．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75）求：
（1）小球帶何種電荷；
（2）求帶電小球的電量q；
（3）求細(xì)線的拉力大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．如圖下列四個(gè)電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，小磁針靜止時(shí)的指向均正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

9．兩列相干波在同一水平面上傳播，某時(shí)刻它們的波峰、波谷位置如圖所示．圖中M是波峰與波峰相遇點(diǎn)，是凸起最高的位置之一．下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．發(fā)生干涉的兩列波的頻率一定是相同的
B．圖中M、P、Q是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn) N、O是振動(dòng)減弱的點(diǎn)
C．圖中N點(diǎn)的位移始終都是零
D．由圖中時(shí)刻經(jīng)$\frac{T}{4}$，質(zhì)點(diǎn)M和O點(diǎn)處在平衡位置
E．兩列波的傳播速度的大小一定相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地．一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離后（　�。�
A．P點(diǎn)的電勢(shì)將升高
B．帶點(diǎn)油滴的電勢(shì)能將增加
C．帶點(diǎn)油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)
D．電容器的電容增大，則極板帶電量將減小

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