Question

14．如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于箱子的顶部和底部，处于静止状态，此时地面受到的压力大小为F₁，球a所受细线的拉力大小为F₂．剪断连接球a的细线后，在球a下降过程中（a、b碰撞前），下列说法正确的是（　　）

• A． 小球a处于失重状态
• B． 小球a、b组成的系统电势能增加
• C． 地面受到的压力大小为F₁
• D． 地面受到的压力大小等于F₁-F₂

Answer 1

分析 小球a受到重力与库仑引力，结合牛顿第二定律，即可判定失重还是超重；
根据库仑力做功的正负，从而确定电势能增加还是减小；
先对箱子和b整体受力分析，受重力，向上的静电力，线对整体向上的拉力，地面对整体的支持力，可以根据共点力平衡条件列式；剪短细线后，a加速下降，再次对木箱和b整体受力分析，受重力，向上的静电力，地面对整体的支持力，根据共点力平衡条件再次列式，两次比较，就可以得出结论．

解答 解：A、当剪断连接球a的细线后，在球a受到重力与向下的库仑引力，处于失重状态，故A正确；
B、在球a下降过程中，库仑引力做正功，则小球a、b组成的系统电势能减小，故B错误；
C、以整体为研究对象，因有向下加速度，则导致整体受到的支持力小于原来的支持力，故C错误；
D、根据牛顿第二定律可知，压力大小不等于F₁-F₂，故D错误；
故选：A．

点评 本题也可以根据超重和失重的知识求解，开始对木箱和ab整体受力分析，支持力和总重力平衡，剪短细线后，b加速上升，整体处于超重状态，故支持力变大．