热门试卷

解：（1）小球受到重力mg、电场力F和绳的拉力T的作用，由共点力平衡条件有：

F=qE=mgtanθ 

解得：q==1.0×10-6 C  

电场力的方向与电场强度的方向相同，故小球所带电荷为正电荷；

（2）剪断细线后，小球做匀加速直线运动，设其加速度为a，由牛顿第二定律有：=ma 

解得：a==12.5m/s2  

（3）在t=0.20s的时间内，小球的位移为：l==0.25m

小球运动过程中，电场力做的功为：W=qElsinθ=mg lsinθ tanθ=4.5×10-3 J 

所以小球电势能的变化量（减少量）为：△Ep=4.5×10-3 J  

答：（1）小球所带的电荷量为1.0×10-6 C，电性为正；

（2）细线剪断后，小球运动的加速度大小为12.5m/s2；

（3）从剪断细线开始经过时间t=0.20s，这一段时间内小球电势能的减少量为4.5×10-3 J．

解：（1）弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，为10cm；

劲度系数：k=；

（2）当弹簧的伸长量为8cm时，木箱刚好被拉动，拉力为：

F=kx=2000×0.08=160N

木箱刚好被拉动，故最大静摩擦力等于拉力，为160N；

木箱与地面间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，故滑动摩擦力为160N；

根据f=μmg，有：

（3）当弹簧的伸长量为4cm时，拉力为：

F=kx=2000×0.04=80N

由于拉力小于最大静摩擦力，故拉力不动，静摩擦力为80N；

答：（1）该弹簧的原长为10cm，劲度系数k为2000N/m；

（2）木箱与水平面间的动摩擦因数为0.8；

（3）当弹簧的伸长量为4cm时，木箱受到的摩擦力的大小为80N．

解：对M2受力如图，M2竖直方向上没有加速度，竖直方向上受力平衡，则由平衡条件得：T=M2g

对M1受力如图，由牛顿第二定律得：T=M1a

解得：a=

对M1、M2、M3作为整体，运用牛顿第二定律得：

F=（M1+M2+M3）a=（M1+M2+M3）

答：水平推力F为（M1+M2+M3）．

解：（1）物体沿斜面向上匀速运动，合力为零，则物体受到的支持力为：N1=m1gcosθ

滑动摩擦力为：f1=F-m1gsinθ

所以：μ==

代入解得：μ=0.19

（2）以整体为研究对象，合力为零，分析受力情况，根据平衡条件得地面对斜面的摩擦力为：f2=Fcosθ=24N

支持力为：N2=（m1+m2）g-Fsinθ=122N

答：（1）m1与斜面间的动摩擦因数是0.19；

（2）地面对斜面的摩擦力是24N，支持力是122N．

解：（1）当水平拉力F=0时，轻绳处于竖直位置时，绳子张力最小T1=G

当水平拉力F=2G时，绳子张力最大

因此轻绳的张力范围是：G≤T≤

设在某位置球处于平衡位置，受力如图所示：

由平衡条件得

Tcosθ=G

所以

得图象如图所示．

（2）小球从释放到最低点的过程中，根据动能定理得：

，

解得：v=

在最低点，根据牛顿第二定律得：

解得：T=mg+2（1-cosθ）mg=（3-2cosθ）mg

答：（1）在直角坐标系中画出描述上述物理过程的张力T与偏角θ的（）的关系图象，如图所示．

（2）当小球通过最低点时的速度大小为，轻绳对小球的拉力为（3-2cosθ）mg．