9．如圖所示，質(zhì)量為m的小球A穿在絕緣細(xì)桿上，桿的傾角為α，小球A帶正電，電荷量為q．在桿上B點(diǎn)處固定一個(gè)電荷量為Q的正電荷．將A由距B豎直高度為H處無初速釋放，小球A下滑過程中電荷量不變．不計(jì)A與細(xì)桿間的摩擦，整個(gè)裝置處在真空中，已知靜電力常量k和重力加速度g，求：
（1）A球剛釋放時(shí)的加速度是多大；
（2）當(dāng)A球的動能最大時(shí)，A球與B點(diǎn)的距離．

分析 （1）對A球受力分析，受到重力、支持力和靜電斥力，根據(jù)牛頓第二定律求加速度；
（2）小球A先加速下滑，當(dāng)靜電斥力等于重力的下滑分量時(shí)，小球速度最大，之后減速下降，再加速返回，減速返回到最高點(diǎn)，完成一次振動，即在平衡位置速度最大．

解答 解：（1）由牛頓第二定律可知mgsin α-F=ma，
根據(jù)庫侖定律F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$，
又據(jù)幾何關(guān)系有r=$\frac{H}{sinα}$，
解得a=gsin α-$\frac{kQqsi{n}^{2}α}{m{H}^{2}}$．
（2）當(dāng)A球受到合力為零、加速度為零時(shí)，動能最大．
設(shè)此時(shí)A球與B點(diǎn)間的距離為d，則mgsin α=$\frac{kQq}{iqfmbq6^{2}}$，
解得d=$\sqrt{\frac{kQq}{mgsinα}}$．
答：（1）A球剛釋放時(shí)的加速度是gsin α-$\frac{kQqsi{n}^{2}α}{m{H}^{2}}$；
（2）當(dāng)A球的動能最大時(shí)，A球與B點(diǎn)的距離$\sqrt{\frac{kQq}{mgsinα}}$．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵對小球A受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，根據(jù)力與速度關(guān)系分析小球A的運(yùn)動情況．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖所示，圖中實(shí)線是電場線，一帶電粒子僅在電場力作用下，從電場中a點(diǎn)以初速度v0沿虛線所示的軌跡運(yùn)動到b點(diǎn)，下列說法正確的是（　　）
A．粒子一定帶負(fù)電
B．粒子在a點(diǎn)時(shí)的加速度比在b點(diǎn)時(shí)的加速度小
C．粒子從a到b過程中其電勢能不斷減小
D．粒子在b點(diǎn)時(shí)的速度大于v0

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，現(xiàn)準(zhǔn)備了下列器材：
A．待測干電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻約1.0Ω）；
B．電流表G（滿偏電流3.0mA，內(nèi)阻10Ω）；
C．電流表A（量程0～0.60A，內(nèi)阻約0.10Ω）；
D．滑動變阻器R1（0～20Ω，2A）；
E．滑動變阻器R2（0～1000Ω，1A）；
F．定值電阻R3=990Ω；G．開關(guān)K和導(dǎo)線若干．

（1）為了能盡量準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，也為了操作方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動變阻器是D．（填儀器代號）
（2）請?jiān)趫D甲方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并注明器材的字母代號．
（3）下表為某同學(xué)根據(jù)正確的電路圖所測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù)）．請?jiān)趫D乙的坐標(biāo)系中作出的I1-I2圖象．
I2/A0.100.200.280.40
I1/mA1.391.321.251.16
（4）根據(jù)你所畫出的I1-I2圖象，可求得被測干電池的電動勢E=1.46V，內(nèi)阻r=0.90Ω．（小數(shù)點(diǎn)后面保留兩位數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

17．小明準(zhǔn)備去乘公共汽車回老家，當(dāng)?shù)竭_(dá)車站前，發(fā)現(xiàn)公共汽車在前面離自己10m遠(yuǎn)處正以10m/s的速度勻速向前行駛，小明立即示意司機(jī)停車并以5m/s的速度勻速追趕，司機(jī)看到信號經(jīng)1.5s反應(yīng)時(shí)間后，立即剎車，加速度大小為2m/s2．求：
（1）司機(jī)看到信號到車停下來，汽車的位移為多少？
（2）小明追上汽車所需時(shí)間？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．介質(zhì)中有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，某時(shí)刻其波動圖象如圖所示．P為介質(zhì)中一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（　�。�
A．這列波的波長為4m
B．這列波的振幅為8cm
C．質(zhì)點(diǎn)P的振動方向可能與波的傳播方向在同一直線上
D．質(zhì)點(diǎn)P的振動頻率等于波源的振動頻率

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．下列說法中正確的是（　　）
A．兩個(gè)位移相同的質(zhì)點(diǎn)，它們所通過的路程一定相等
B．兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)通過相同的路程，它們的位移大小一定相等
C．質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動時(shí)，其位移的大小和路程一定相等
D．質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時(shí)，某段時(shí)間內(nèi)位移的大小一定小于路程

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

1．某質(zhì)點(diǎn)在一條平直公路上運(yùn)動的v-t圖象如圖所示（規(guī)定向水平向西為正方向）．
（1）質(zhì)點(diǎn)在圖中各段的過程中做什么性質(zhì)的運(yùn)動？
（2）在0～4s內(nèi)、8～10s內(nèi)、10～12s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)加速度各是多大？方向向哪里？

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

18．某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動的紙帶的運(yùn)動情況，在紙帶上確定的A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，每兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出．試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離．

（1）在做用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，其電源頻率為50Hz，常用的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器使用的電源是交流電（選擇“直流電或交流電”），它們隔相同的時(shí)間打一個(gè)點(diǎn)．
（2）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源和讓紙帶開始運(yùn)動，這兩個(gè)操作之間的時(shí)間順序關(guān)系是A
A．先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動B．先讓紙帶運(yùn)動，再接通電源
C．讓紙帶運(yùn)動的同時(shí)接通電源D．先讓紙帶運(yùn)動或先接通電源都可以
（3）分別計(jì)算出打下D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度為vD=0.56m/s及小車運(yùn)動的加速度a=0.80m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．如圖是A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的位移-時(shí)間圖象；
①當(dāng)t=t1時(shí)，A、B兩質(zhì)點(diǎn)的加速度都大于零；
②當(dāng)t=t1時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)相遇；
③當(dāng)t=t1時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)的速度相等；
④在運(yùn)動過程中，A質(zhì)點(diǎn)總比B質(zhì)點(diǎn)快．
以上描述中正確的是（　�。�
A．①④B．②③C．②④D．④

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