题目内容
如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,则上述过程中( )。![]()
| A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒 |
| B.小球的重力势能增加-W1 |
| C.小球的机械能增加W1+ |
| D.小球的电势能增加W2 |
B
解析试题分析:小球上升的过程中,由于电场力做正功,故小球与弹簧组成的系统机械能增加,机械能不守恒,故A错误;重力做功是重力势能变化的量度,由题意知重力做负功,重力势能增加
,故B正确;电场力做功等于机械能的增加,即小球增加的机械能在数值上等于重力势能和动能的增量,即
或
,故C错误;根据电场力做功是电势能变化的量度,电场力做正功电势能减少,电场力做负功电势能增加,故D错误.所以选B.
考点:本题考查对功能关系、电势能、机械能守恒定律的理解,意考查考生运用功能关系和能量守恒定律分析与解决问题的能力.
练习册系列答案
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如图所示,虚线表示某电场的等势面.一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示.粒子在A点的加速度为aA、电势能为EA;在B点的加速度为aB、电势能为EB.则下列结论正确的是( )![]()
| A.粒子带正电,aA>aB,EA>EB |
| B.粒子带负电,aA>aB,EA>EB |
| C.粒子带正电,aA<aB,EA<EB |
| D.粒子带负电,aA<aB,EA<EB |
a、b、c、d四个带电液滴在如图所示的匀强电场中,分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下匀速直线运动(忽略液滴之间的相互作用),可知:![]()
| A.a、b为同种电荷,c、 d为异种电荷 |
| B.a、b的电势能、机械能均不变 |
| C.c的电势能减少,机械能增加 |
| D.d的电势能减少,机械能减少 |
2010年广州亚运会上,刘翔重新回归赛场,以打破亚运记录的方式夺得110米跨栏的冠军。他采用蹲踞式起跑,在发令枪响后,左脚迅速蹬离起跑器,在向前加速的同时提升身体重心。如图所示,假设刘翔的质量为m,在起跑时前进的距离s内,重心升高量为h,获得的速度为v,克服阻力做功为
,则在此过程中![]()
| A.地面的支持力对刘翔做功为mgh |
| B.刘翔自身做功为 |
| C.刘翔的重力势能增加量为 |
| D.刘翔的动能增加量为mgh+ |