题目内容

1.如图,绝缘轻弹簧上端固定,下端拴着一带正电小球Q,Q在A处弹簧处于原长状态,Q可在C处静止.若将另一带正电小球q固定在C处正下方某处,Q可在B处静止.现将Q从A静止释放,运动到C的过程中(  )
A.加速度先减小后增大
B.到C处时速率最大
C.机械能先减小后增大
D.Q、q、弹簧与地球组成的系统的势能先减小后增大

分析 Q第一次从O运动到C的过程中,合外力先减小后增大,加速度先减小到零后反向增大;从静止释放,当合力为零时速率最大;根据机械能守恒条件:只有重力做功,判断小球的机械能是否守恒;由功能关系判断Q、q弹簧与地球组成的系统的势能变化的情况.

解答 解:A、Q先加速后减速,在B处加速度为零,则Q从A运动到C的过程中加速度先减小到零后反向增大,故A正确;
B、q在C正下方某处时,Q在B处受力平衡,速率最大,故B错误;
C、Q的机械能E等于Q的动能与重力势能之和,由功能关系有△E=W+W,而弹簧弹力一直做负功,即W<0,库仑力也一直做负功,即W<0,则△E<0,即Q的机械能不断减小,故C错误;
D、系统的势能Ep等于重力势能、电势能与弹性势能之和,根据能量守恒有△Ep+△Ek=0,由于Q的动能Ek先增大后减小,所以系统的势能先减小后增大,故D正确.
故选:AD

点评 解决本题的关键是要知道带电小球受力平衡时,合力为0,加速度为零,速度最大.还要知道几个功能关系:①知道电场力做功与电势能的关系;②重力做功与重力势能的关系;③弹力做功与弹性势能的关系;④除重力以外其它力做功与机械能的关系.

练习册系列答案
相关题目
9.为验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞,甲同学选用如图1所示的装置,他先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O,接下来的实验步骤如下:
步骤1:不放小球2.让小球l从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上,重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞,重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.

(1)对于上述实验操作,下列说法正确的是ACD(填正确答案标号).
A.应使小球1每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端必须水平
D.小球1质量应大于小球2的质量
(2)已知小球l的质量为m1,小球2的质量为m2,当所测物理量满足表达式m1•OP=m1•OM+m2•ON(用所测物理量字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.
(3)乙同学对上述装置进行了改造,如图2所示.在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接,使小球l仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤l和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点如图中D、E、F点,各点到B点的距离分别为LD、LE、LF.根据他的实验,只要满足关系式m1$\sqrt{l_{E}}$=m1$\sqrt{l_{D}}$+m2$\sqrt{l_{F}}$,则说明碰撞中动量是守恒的.只要再满足关系式m1LE=m1LD+m2LF,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞.(用所测物理量的字母表示)
(4)丙同学也用上述两球进行实验,但将实验装置改成如图3所示.将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中小球l、小球2与木条的撞击点.实验时先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射小球l从斜轨上起始位置由静止释放,撞击点为B';然后将木条平移到图中所示位置,入射小球l从斜轨上起始位置由静止释放,确定其撞击点P';再将入射小球l从斜轨上起始位置由静止释放,与小球2相撞,撞击点为M′和N',测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h3.只要满足关系式$\frac{m_{1}}{\sqrt{h_{2}}$=$\frac{m_{1}}{\sqrt{h_{1}}$+$\frac{m_{1}}{\sqrt{h_{3}}$(用所测物理量的字母表示),则说明碰撞中动量是守恒的.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网