题目内容

15．如图所示A、B为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷从A点静止释放，仅在电场力作用下运动一段距离到达B点，其电势能EP随位移x的变化关系如图所示．从A到B过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电场力对电荷一直做正功B．电势一直升高
C．电荷所受电场力先增大后减小D．电荷所受电场力先减小后增大

分析 根据题意和图象正确判断出电子的运动形式是解题的关键，由图可知，电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越小，由W=Fs可知电场力逐渐减小，因此电子做加速度逐渐减小的加速运动，知道了运动形式即可解正确解答本题．

解答 解：A、电势能先减小后增大，则电场力做正功后做负功．故A错误．
B、正电荷从A到B电场力先做正功，后做负功，则说明电场力方向变化，即电场线方向先向右，后向左，所以电势先降低后升高．故B错误．
CD、电势能EP随位移x的变化关系图象的斜率表示电场力的大小，因此电场力先减小后增大．故C错误，D正确．
故选：D．

点评 解题过程中要把握问题的核心，要找准突破点，如本题中根据图象获取有关电子的运动、受力情况即为本题的突破点．

练习册系列答案
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5．某一长直的赛道上，有一辆F1赛车前方200m处有一安全车正以10m/s的速度匀速前进，这时赛车从静止出发以2m/s2的加速度追赶．试求：
（1）赛车出发3s末的瞬时速度大小；
（2）追上之前与安全车最远相距是多少米？
（3）赛车何时追上安全车？
（4）当赛车刚追上安全车时，赛车手立即刹车，使赛车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动，问两车再经过多长时间第二次相遇？（设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞）
6．某同学用如图1所示装置探究小车速度随时间变化的规律，得到表示小车运动过程的一条清晰纸带图2，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器使用交流电的频率为50Hz，其中x1=2.0cm、x2=3.0cm、x3=4.0cm、x4=5.0cm、x5=6.0cm．（计算结果均保留两位有效数字）

（1）根据学过的知识可以求出小车在打点计时器打D点时的速度为vD=0.45m/s，A、F间对应的平均速度为0.40m/s．
（2）以打B点时为计时起点，建立vt坐标系如图3所示，请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线．
（3）根据图线可得小车运动的加速度为1.0m/s2．
3．某同学利用如图所示的装置探究力的平行四边形定则：竖直放置铺有白纸的木板上固定有两个轻质小滑轮，细线AB和OC连接于O点，细线AB绕过两滑轮，D、E是细线与滑轮的两个接触点．在细线末端A、B、C三处分别挂有不同数量的相同钩码，设所挂钩码数分别用Nl、N2、N3表示．挂上适当数量的钩码，当系统平衡时进行相关记录．改变所挂钩码的数量，重复进行多次实验．

（1）下列能满足系统平衡的Nl、N2、N3的取值可能为：AC
（A）N1=N2=3，N3=4      （B）N1=N2=3，N3=6
（C） N1=N2=N3=3           （D）N1=3，N2=4，N3=8
（2）下列关于本实验操作的描述，正确的有：BC
（A）需要利用天平测出钩码的质量
（B）∠EOD不宜过大
（C）两滑轮的轴心不必处于同一条水平线上
（D）每次实验都应使细线的结点O处于同一位置
（3）每次实验结束后，需要记录的项目有Nl、N2、N3的数值和OC、OD和OE三段细线的方向：
（4）该同学利用某次实验结果在白纸上绘制了如题图所示的实验结果处理图，则根据你对本实验的理解，拉力FOD和FOE的合力的测量值应是图中的F′（选填“F”或“F′”）．
10．在研究性课题的研究中，某课题小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件．现从这些材料中选取两个待测元件来进行研究，一是电阻Rx（约为2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.4V，允许最大放电电流为100mA）．在操作台上还准备了如下实验器材：
A．电压表V（量程4V，内阻RV约为10kΩ）
B．电流表A1（量程100mA，内阻RA1约为5Ω）
C．电流表A2（量程2mA，内阻RA2约为50Ω）
D．滑动变阻器R（0-40Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R0（0-999.9Ω ）
F．开关S一只、导线若干
（1）为了测定电阻Rx的阻值，小组的一位成员，设计了如图甲所示的电路原理图，电源用待测的锂电池，则电流表应该选用A2（选填“A1”或“A2”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，则测量值大于真实值（填“大于”或“小于”）．

（2）小组的另一位成员，设计了如图乙所示的电路原理图来测量锂电池的电动势E和内阻r．
①该同学闭合开关S，调整电阻箱的阻值为R1时，读出电压表的示数为U1；电阻箱的阻值为R2时，读出电压表的示数为U2，可求得该电池的电动势，其表达式为E=$\frac{{U}_{1}{U}_{2}（{R}_{1}-{R}_{2}）}{{U}_{2}{R}_{1}-{U}_{1}{R}_{2}}$
②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，可以改变电阻箱阻值，取得多组数据，画出$\frac{1}{U}-\frac{1}{R}$图象为一条直线，则该图象的函数表达式为：$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{E}$•$\frac{1}{R}$，由图丙可知该电池的电动势E=3.3V．
20．为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ，某同学经查阅资料得知：一劲度系数为k的轻弹簧由压缩量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为$\frac{1}{2}$kx2．在已知弹簧的劲度系数为k和滑块的重力为G的前提下，他设计了下述实验：
如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时另一端在位置B，使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置A且静止，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达位置C时停止．
请回答下列问题：
（1）你认为，该同学需用刻度尺直接测量的物理量是AB的距离x1和AC的距离S（写出名称并用符号表示）．
（2）用已知的物理量和测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ的计算式为μ=$\frac{k{x}_{1}^{2}}{2GS}$．
7．如图所示，悬挂的直杆AB长L=20m，在距其下端h=5m处，有一长为L'=20m的无底圆筒CD，若将悬线剪断，则：
（1）直杆B端到C点时的速度是多少？
（2）直杆AB穿过圆筒所用的时间为多少？（g取10m/s2）
4．把一木块放在水平桌面上保持静止，下例说法中正确的是（　　）
A．木块对桌面的压力就是木块受的重力，施力物体是地球
B．木块对桌面的压力是弹力，是由于木块发生形变而产生的
C．木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力
D．木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是一对平衡力
2．在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图1所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．
（1）当M与m的大小关系满足m＜＜M时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
（2）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确
的是B．
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a=mg/M求出
（3）另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操
作不当，这两组同学得到的a-F关系图象分别如图2甲和图2乙所示，其原因分别是：

图甲：不满足m＜＜M
图乙：平衡摩擦力时长木板的倾角过小．

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