(1)小球從釋放到細(xì)線拉直前瞬間做何種運(yùn)動(dòng)?運(yùn)動(dòng)方向與豎直方向成多大角度?
(2)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí),線對(duì)小球的拉力T的大;
(3)小球在擺動(dòng)過程中的最大高度H(以O(shè)點(diǎn)所在水平面為參考面)。
解:(1)小球從釋放到到達(dá)B點(diǎn)線繃緊前所受重力、電場(chǎng)力恒定,故做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。小球受力如圖所示,則tanα==1,α=45°。
(2)小球從A點(diǎn)釋放到B點(diǎn)在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),線拉緊時(shí)豎直分速度不變?cè)O(shè)為vy,則2gl=v2y ①
此后,小球擺動(dòng)從B到C,如圖所示,根據(jù)動(dòng)能定理得mgl-Fl=mv
又F=mg ③
T-mg=m④
聯(lián)立①—④得,T=3mg。
(3)因線繃緊后,擺動(dòng)過程重力、電場(chǎng)力做功,根據(jù)動(dòng)能定理得
-mgH-Fl(1-cosθ)=0-mvy2,
H=lsinθ,
解得H= l。
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求:(1)小球從釋放到細(xì)線拉直前瞬間做何種運(yùn)動(dòng)?運(yùn)動(dòng)方向與豎直方向成多大角度?
(2)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí),線對(duì)小球的拉力T的大;
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