如圖所示,半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),在環(huán)的底端B點固定一個帶正電的小球,環(huán)上還套有一個質(zhì)量為m,帶等量正電荷的小球,現(xiàn)將小球從A點(半徑OA水平)由靜止釋放開始運動,當運動到C點(∠AOC=)時獲得的最大動能為Ekm,求:

(1)小球從位置A運動到位置C的過程中所受靜電力做的功W;

(2)小球在A點剛釋放時運動的加速度a;

(3)小球在位置C時受到圓環(huán)對它的作用力.

(1)EkmmgR.  (2)(1-)g (3) mg+2Ekm/R.

  


解析:

(1)由A→C根據(jù)動能定理m gRsin=Ekm,

  得=EkmmgR.

  (2)由C點受力平衡,可判定mg=

  又∵無窮趨近于,∴mg.

  又∵vA=0,∴a==(mg-cos)/m

 。(1-)g.

  (3)在C點與mg的合力恰好為mg,方向沿OC.

  N-mg=mv2/R,得N=mg+2Ekm/R.

練習冊系列答案
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如圖所示,半徑為R的光滑半圓軌道豎直放置,兩個質(zhì)量均為m的小球A、B以不同的速率進入軌道,A通過最高點C時,對軌道的壓力為3mg,B通過最高點C時,對軌道的壓力恰好為零,求:
(1)A、B兩球從C點飛出的速度分別為多少?
(2)A、B兩球落地點間的距離.

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如圖所示,半徑為R的vt-sB=l光滑圓弧軌道豎直放置,底端與光滑的水平軌道相接,質(zhì)量為m的小球B靜止光滑水平軌道上,其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧,質(zhì)量為m的小球A自圓弧軌道的頂端由靜止釋放,重力加速度為g,小球可視為質(zhì)點.
求:(1)小球A滑到圓弧面底端時的速度大。
(2)小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中,彈簧的最大彈性勢能為多少.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,半徑為R的
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圓弧支架豎直放置,支架底ab離地的距離為4R,圓弧邊緣C處有一小定滑輪,一輕繩兩端分別系著質(zhì)量分別為m1與m2的物體,掛在定滑輪兩邊,切m1>m2,開始時m1、m2均靜止,切m1、m2視為質(zhì)點(不計一切摩擦),求:
(1)m1經(jīng)過圓弧最低點a時的速度;
(2)若m1到最低點時繩斷開,m1與m2之間必須滿足什么關(guān)系?

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精英家教網(wǎng)如圖所示,半徑為R的半圓軌道BC豎直放置.一個質(zhì)量為m 的小球以某一初速度從A點出發(fā),經(jīng)AB段進入半圓軌道,在B點時對軌道的壓力為7mg,之后向上運動完成半個圓周運動恰好到達C點.試求:
(1)小球上升過程中克服阻力做功;
(2)小球從C點飛出后,觸地時重力的功率.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,半徑為r的圓筒,繞豎直中心軸OO′旋轉(zhuǎn),小物塊a靠在圓筒的內(nèi)壁上,它與圓筒內(nèi)壁間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)要使a不下落,則圓筒轉(zhuǎn)動的角速度ω至少為( 。
A、
μgr
B、
μg
C、
g
r
D、
g
μr

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