一道速度突变题的解答及思考

【题目】在一个水平的匀强电场中,用长为l的细线把一质量为m的带电小球悬挂在O点,如图1(a)所示.电场强度为E,小球带正电荷q.小球在电场中平衡时,悬线OA偏离竖直线的角度为θ.现把小球拿至B点,细线OB位于水平方向,在B点由     

对《关于带电粒子在复合场中运动的题目误解分析》的补充

贵刊2010年第3期刊登了《关于带电粒子在复合场中运动的题目误解分析》一文（下称“误解分析”）,对带电粒子在复合场中运动的一类问题存在的错误理解和认识作了剖析,并正确分析了运动过程,对一个典型题目得出“由于题给条件不足,不能求出小球在最低点的速度和下落高度”的结论,笔者深受启发．本文给出求小球在最低点的速度和下落高度的三种解法,并对该题目作进一步拓展,作为对“误解分析”的补充,供同行参考．     

用落球法测量η实验中小球下落速度的辨析

用落球法测量η实验中小球下落速度的辨析张兆钧（西安交通大学物理系７１００４９）测量液体的粘滞系数有多种方法，落球法是其中一种．它适用于粘度较大，有一定透明度的液体，这种方法需要测量小球在盛有液体的圆管内匀速铅直下落时的速度．由于小球在下落运动时，受到...     

带电单摆的振动

位于重力场中的单摆,在摆角小于5°时,作简谐振动,其平衡位置为摆球静止时的位置,振动周期为T_o=2π√(L/g). 若将此单摆小球带上 q的电量,摆绳为绝缘细绳,置于匀强电场或匀强磁场中,其摆动是否仍是简谐振动?它的振动周期与不带电时的振动周期相比较有何改变?分析如下: 1 在匀强电场中 1.1 当把带电单摆放在如图1的匀强电场中带电摆球所受力有三个,一是细绳的张力,二是重力,三是电场力.由于电场     

平抛运动分解演示器的制作

平抛运动是水平运动与竖直自由落体运动的合成，为了演示直观、生动，让学生形成感性认识，笔者制作了平抛运动分解演示器，此仪器不但可以看到三个小球同步运动，而且通过小球在运动末端时触压开关，由三个电灯燃亮的时刻，来显示同时刻水平运动的小球与平抛球在水平方向上的位移相等，平抛球与竖落球在竖直方向上的位移相等，三个球同步运动，比以往的平抛竖落仪器更直观。     

物理实验的一种工具——数字视频图像

让我们看一看下面两种实验：1．标准的抛物体运动实验。学生在桌面上方某一高度安装小球发射器。发射小球几次．在小球击中桌面的地方做上标记，升高发射器，测量发射器的高度，再次发射小球，在几个不同的高度反复做这种实验，做完实验后，学生带着做实验得到的数字记录表离开实验室，     

自制验证动量守恒实验的"落地"接应槽

1 问题的提出 在高中物理分组实验中,验证动量守恒定律非常重要,所用的器材如图1所示． 实验时两个小球离开实验槽“落地”后则满地滚．学生要找小球耽误时间．此外小球下落打在复写纸上时通常又弹跳起来再次“落地”,     

运动轨迹真是这样吗?

高中物理第三册（选修）教学参考书（以下简称教参），在论述“机械能守恒定理不解决物体做什么运动”的问题时，例举了如图1情形下摆球的运动，即让绳的一端栓-11,球，另一端悬挂在O点，悬点O的正下方距离为摆长一半处有一个钉子P，让小球从与O点处于同一高度的A点释放．则小球经过8点后，先沿以P为圆心的圆弧运动，     

第五届非物理类专业大学生物理竞赛试题及解答(上海、天津)(满分150分)

第五届非物理类专业大学生物理竞赛试题及解答（上海、天津）（满分１５０分）试题一、填空题：（共６０分）１．（８分）在地面上的同一地点分别以ｖ１和ｖ２的初速先后向上抛出两个小球，第二个小球抛出后经过Δｔ时间与第一个小球在空中相遇．改变两球抛出的时间间隔，...     

利用高速LED秒表与数码相机测量液体黏度

为解决落球法测量液体黏度实验中小球速度v的测不准等问题,制作了高速显示的LED秒表,用数码相机记录小球通过高度h上下两端时标尺上的位置h_1和h_2以及当时LED秒表的示数t_1和t_2,进而计算小球速度v.实验测定了小球在甘油中的终极速度和刚进入甘油时的下落情况.结果表明:该方法不仅测量小球速度v的重复性较好,而且还能用于判定小球是否进入匀速状态.     

变换参考系解二体问题

【题目】真空中质量分别为m₁和m₂的两个小球,只受万有引力作用,某个时刻两个小球相距l₀,小球1的速度为v₀,方向指向小球2,小球2的速度为v₀,速度方向垂直两球球心的连线,问若m₁=m₂=m₀,当速度v₀满足什么条件时,两小球的间距可以为无穷远?解法1:惯性参考系法（质心参考系）解题思路:寻找惯性参考系,分析两小球相对于惯性参考系的受力,确定两小球在惯性参考系的运动特点,直接运用牛顿运动定律或能量守恒求两小     

"舞动的小球"演示实验设计

气顶球的演示实验已经作为一个经典的流体力学的实验，倍受教师和学生的喜爱．但目前的教学演示基本是采用一个气源依次顶起不同的球，球升起的高度与球的大小的关系对比不明显．笔者设计了一个“舞动的小球”演示实验，利用粗细不同的气筒和大小不一的球，再添加上舞台和幕布，使气顶球实验变得生动有趣，而且对比鲜明，讲解流体力学内容更贴切和具体。     

空气中普通小球的非高速竖直上抛运动的研究

文章首先证明了对于通常材质、大小、初速度(非高速)的实心小球在空气中的竖直上抛运动,将空气阻力系数C_D取作0.42完全可行。文章将空气阻力看作速度的二次函数,采用传统的研究思路,逐步推导出普通小球在空气中做非高速竖直上抛运动的运动学方程,进而推得小球上升的时间和最大高度,以及小球下落的时间和落地速度。分析结果发现,小球的上升时间小于下落时间,更小于没有空气阻力时的上升或下落时间;在相同的初速度下,同质实心较大球的运动受空气阻力的影响要小一些;而当初速相同,密度与半径的乘积也相同时,材质、大小均不同的实心球却具有相同的上抛运动。文章还以1cm半径的实心小铁球为例,计算并作出各运动特征参量随初速度的变化曲线,以及在数个不同的初速度下小球的位移随时间的变化曲线。结果发现,初速度越大,小球的运动越偏离理想的无空气阻力情形。文末对一些可能的干扰或误差因素进行了简要的概述。     

用打点记时器验证动量守恒定律

现用高中物理甲、乙种课本中,验证动量守恒定律的实验方法基本是一致的。通过实验操作,感到此方法有以下弊病:①固定斜槽时很难使斜槽的末端点的切线是水平的,这样,小球的运动就不能是平抛了;②螺旋柱很难调节得使入射小球和被碰小球处于同一高度,因此它们将不是正碰;③小球     

落球法测定液体粘滞系数的研究

根据落球法测定液体粘滞系数的原理,当重力、浮力和阻力三力达到平衡时,小球匀速下落。对于不同的液体,小球达到匀速的时间和下落的距离并不相等,如果小球未达到匀速就开始计时,测量结果误差将会很大。如果液体粘滞系数太小,斯托克斯公式就不成立了,需要做一个修正。本文就这两个问题进行了讨论,分析出落球法测定液体粘滞系数的适用范围。     

刚体角动量定理的应用中一个容易被疏忽的问题

刚体角动量定理的应用中一个容易被疏忽的问题游佩林（武汉工业大学数理系，武汉４３００７０）一个小球自由下落与绕固定水平轴转动的细棒碰撞，是个有趣的力学问题．很多工科物理教材都将它作为刚体角动量定理的典型例题，作了详细计算并求出了小球的回跳速度［１］［２...     

理解"加速度"概念常见的错误分析

中职物理教材对加速度概念是通过四个层次展开的：在匀变速直线运动中，加速度的大小和方向都不变；牛顿运动定律，阐明了产生加速度的原因，强调了加速度的矢量性；在匀速圆周运动中，加速度从“恒定”过渡到大小不变而方向变化；在简谐振动中，加速度的大小和方向都随时间改变．     

善用参考系解题

选择不同的参考系，其描述运动就不同，因此适当地选择参考系就可以使问题简化．例１，在光滑的水平轨道上有两个半径都是ｒ的小球Ａ和Ｂ，质量分别为ｍ１和ｍ２，且ｍ２＝２ｍ１．当两球心间的距离大于ｌ（ｌ比２ｒ大）时，两球之间无相互作用力；当两球心间距离等于或小...     

启事

半径不同的两个带电小球接触后有无电荷的转移取决于两小球之间是否存在有电势差．若有电势差，则有电荷的定向移动；若无电势差，则没有电荷的移动．     

一个不正确的图

索科罗夫教授编的八年级用的物理课本中有一个不正确的图,这就是图163(即人民教育出版社的高中课本第一册的图174——译者)。课本正文中在这个地方说的是:“我们可以用一个最简单的例子来说明向心力的发生。球穿在一个可绕轴旋转的棍上,在棍的另一端有一个小钩(图168)。如果棍开始由图中的水平位置沿顺时针方向转动,那么,在开始的瞬刻棍上的各点和小球就得到了速度,球的速度的方向用箭头AB画出。小球的惯性使它沿棍运动;球依次占有的位置是A_1、A_2、A_3,一直达到棍的末端。当小球与钩接触时,它在原来方向上的运动随即终上。……”