题目内容

【题目】如图所示,一质量为m,带电量为+q的物块(可视为质点)静止于A点,粗糙水平轨道AB与BC斜面平滑连接,现在整个空间加一上水平向右的匀强电场,使小物块刚好运动到C点,物块与轨道间的动摩擦因数都为μ,已知AC间的水平距离为S,竖直高度差为H,则下列法正确的是( )

A.全程摩擦力做功大小为μmgs
B.全程电势能减少mgH+μmgs
C.电场强度E=
D.若不改变H和S的大小,只改变斜面的倾角,则须改变电场大小才能到达C点

【答案】C
【解析】解:设AB长s′,BC长s″,BC与水平面的夹角为θ,
全程列动能定理得,qES﹣mgH﹣μmgs′﹣μmgcosθs″﹣μqEsinθs″=0,即qES﹣mgH﹣μmgS﹣μqEH=0
解得,E= ,故C正确;
摩擦力的做功大小为μmgS+μqEH,故A错误;
电场力做功为qES=mgH+μmgS+μqEH,故电势能减少量为mgH+μmgS+μqEH,故B错误;
由E= 可知,斜面倾角与电场强度的大小无关,只与S和H有关,故斜面倾角变化时,电场强度不变,故D错误;
故选:C
【考点精析】本题主要考查了功能关系的相关知识点,需要掌握当只有重力(或弹簧弹力)做功时,物体的机械能守恒;重力对物体做的功等于物体重力势能的减少:W G =E p1 -E p2;合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:W =E k2 -E k1 (动能定理);除了重力(或弹簧弹力)之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化:W F =E 2 -E 1才能正确解答此题.

练习册系列答案
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【题目】在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,某学生将实验装置如图甲安装,准备接通电源后开始做实验.

(1)图中砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M,实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小,试验中,为了使细线对小车的拉力等于小于所受的合外力,先调节滑轮的高度,使细线与长木板平行,接下来还需要进行的一项操作是
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推一下小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推一下小车.观察判断小车是否做匀速运动
D.当改变小车的质量时,需要重新平衡摩擦力
(2)实验中要进行质量M和m的选取,才能认为绳子的拉力约等于mg,以下最合理的一组是
A.M=100g,m=40g、50g、60g、80g、100g、120g
B.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
C.M=200g,m=40g、50g、60g、80g、100g、120g
D.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
(3)图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E为5个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm.已知打点计时器的工作周期为T=0.02s,则打点计时器打下c点时的速度大小为:VC=m/s(结果保留2位有效数字),小车的加速度的符号表达式为:a=(用上面的符号表示).
(4)在验证当小车的质量一定时,小车的加速度与合外力F的关系时,小华所在的实验小组根据实验数据作出了如图所示的a﹣F图象,其原因可能是;图线的斜率代表的物理意义是:

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