高考物理受力分析6有重力、彈力、摩擦力、電場力、安培力和洛倫茲力。
其中重力是所有物體都存在的力;彈力是由于施力物體的形變而產生的,其方向總是與施力物體形變的方向相反;摩擦力是兩個相互接觸的物體當它們發生相對運動或具有相對運動趨勢時,在接觸面上產生的阻礙相對運動的力;電場力是放入電場中的電荷受到的力;安培力是磁場對與它放入磁場中的通電導線有作用力的力;洛倫茲力則是放入磁場中的粒子受到的力。
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題目:一個質量為$m$的小球,在光滑的水平面上沿著一個半徑為R的圓弧形軌道滑下,已知小球到達最低點時速度為$v$,求此時小球的向心力和支持力的大小。
分析:
1. 小球在圓弧形軌道上滑下時,受到重力、支持力和摩擦力的作用。
2. 重力豎直向下,大小為mg。
3. 支持力垂直于軌道面,指向小球運動軌跡的最低點。
4. 摩擦力沿軌道面,阻礙小球的運動。
解題:
1. 根據向心力公式$F = m\frac{v^{2}}{R}$,可求得此時小球的向心力大小為$F = m\frac{v^{2}}{R}$。
2. 由于小球在最低點時只受到重力和支持力的作用,因此可列出平衡方程$N - mg = F$。
3. 將向心力公式代入平衡方程中,可得支持力的大小為$N = mg + m\frac{v^{2}}{R}$。
4. 由于軌道光滑,小球在最低點時沒有受到摩擦力的作用,因此摩擦力為零。
答案:小球的向心力大小為$m\frac{v^{2}}{R}$,支持力的大小為$mg + m\frac{v^{2}}{R}$。摩擦力為零。