题目内容
水平面上静放一质量为M的木箱,箱顶部和底部用细线分别拴住质量均为m的带等量异种电荷的小球,由于两球间的库仑引力,使两根细线均处于拉紧状态,如图所示.现在突然剪断下端的细线,则从剪断细线开始到两球相碰之前,箱对地面的压力变化情况,下列判断正确的是( )A.刚剪断瞬间,压力突然变大,以后箱对地面压力逐渐减小
B.刚剪断瞬间,压力突然变大,以后箱对地面压力逐渐增大
C.刚剪断瞬间,压力突然变大,以后箱对地面压力保持不变
D.刚剪断瞬间,压力突然变小,以后箱对地面压力逐渐增大
【答案】分析:在剪断前,对整体分析,整体受到两个力,总重力和支持力,两个力相等;剪断后对带负电的小球进行受力分析,受到重力和库仑力,有F-mg=ma.然后对木箱和带正电的小球组成的系统进行受力分析,从而比较压力和以前压力的大小.注意在小球向上加速运动时,库仑力在增大.
解答:解:剪断前,对整体分析,相对地面的压力为Mg+2mg,剪断后,对负电小球有F-mg=ma.对正电小球和木箱组成的系统受到总重力Mg+mg,支持力N,库仑引力F,箱子对地面的压力等于支持力,N=Mg+mg+F,F>mg,因为F=
,所以在小球上升的过程中越来越大,所以刚剪断瞬间,压力突然变大,以后箱对地面压力逐渐增大.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
点评:解决本题的关键是合理选择研究对象,进行受力分析.以及知道库仑定律的大小公式F=
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解答:解:剪断前,对整体分析,相对地面的压力为Mg+2mg,剪断后,对负电小球有F-mg=ma.对正电小球和木箱组成的系统受到总重力Mg+mg,支持力N,库仑引力F,箱子对地面的压力等于支持力,N=Mg+mg+F,F>mg,因为F=
故选B.
点评:解决本题的关键是合理选择研究对象,进行受力分析.以及知道库仑定律的大小公式F=
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