题目内容

16．如图，a、b两个带电小球，质量分别为ma，mb，用绝缘细线悬挂，细线无弹性且不会被拉断．两球静止时，它们距水平地面的高度均为h（h尽够大），绳与竖直方向的夹角分别为α和β（α＜β）．若剪断细线Oc，空气阻力不计，两球电量不变，重力加速度为g．则下列说法正确的是（　　）
A．a球先落地，b球后落地
B．落地时，a、b两球的动能和为（ma+mb）gh
C．整个运动过程中，a、b系统的机械能守恒
D．落地时，a、b水平速度不为零并且有大小相等，且方向相反

分析 剪断细线OC，空气阻力不计，小球受水平方向的库伦力和竖直方向的重力作用，然后根据水平方向和竖直方向运动的独立性，结合机械能守恒的条件，可正确求解．

解答 解：A、在竖直方向上，只受重力，因高度相同，则两球同时落地，故A错误；
B、水平方向在库仑斥力作用下，各自相向运动，当绳子拉直时，水平方向速度损失，转化为内能，而竖直方向上作自由落体运动，根据运动的独立性可知，则落地时，a、b两球的动能和为 （ma+mb）gh，故B正确．
C、因为ab球在拉直细绳时，有一部分动能会转化为内能，机械能会损失，故C错误；
D、因为两球距地足够高，所以在落地前绳被拉直，又细绳无弹性且不会拉断，故落地时，两球水平方向的速度均为零，故D错误．
故选：B．

点评 本题考查知识点较多，涉及运动的独立性以及物体的平衡等，较好的考查了学生综合应用知识的能力，注意过程中库仑力做功，机械能不守恒，但最终动能来自于减小的重力势能是解题关键．

练习册系列答案
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10．A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线的距离相等，如图所示，则（　　）
A．同一点电荷在A、B两点的电势能相等
B．A、B两点的连线上任意两点的电势差为零
C．把正电荷从A点移到B点，电势能先减小后增大
D．把正电荷从A点移到B点，电势能先增大后减小
7．如图实线电场线，虚线AB为一带电粒子在此电场中的运动轨迹，不计粒子所受重力，则下列分析正确的是（　　）
A．粒子可能带正电，也可能带负电
B．A点的场强大于B点的场强
C．若带电粒子是从A运动到B，则速度增大
D．若带电粒子是从B运动到A，则速度增大
4．如图所示是汽车液压刹车装置的一部分．该装置中AOB实为一个杠杆，O是杠杆的支点，请画出刹车时动力F1的力臂L1和它所受的阻力F2．
11．①某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系，方案如图1所示．他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中要采取的两项措施是：
a平衡摩擦力
b钩码的重力远小于小车的总重力

②如图2所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如图．则打B点时的速度为vB=$\frac{△{x}_{1}^{\;}+△{x}_{2}^{\;}}{2T}$；打E点时的速度为vE=$\frac{△{x}_{4}^{\;}+△{x}_{5}^{\;}}{2T}$；要验证合外力的功与动能变化间的关系，测得位移和速度后，还要测出的物理量有钩码的质量m，小车的质量M．
③若以B点到E点的过程为研究对象，探究恒力做功和物体动能变化间的关系主要看表达式$mg（△{x}_{2}^{\;}+△{x}_{3}^{\;}+△{x}_{4}^{\;}）$=$\frac{1}{2}M（\frac{△{x}_{4}^{\;}+△{x}_{5}^{\;}}{2T}）_{\;}^{2}-\frac{1}{2}M（\frac{△{x}_{1}^{\;}+△{x}_{2}^{\;}}{2T}）_{\;}^{2}$（用题目中给出的已知量表达）在误差范围内是否成立．
1．在真空中某点电荷Q的电场中，将带电荷量为q的负试探电荷分别置于a（0，0，r）、b两点时，试探电荷所受电场力的方向如图所示，Fa、Fb分别在yOz和xOy平面内，Fa与x轴负方向成60°角，Fb与x轴负方向成60°角．已知试探电荷在a点受到的电场力大小为Fa=F，静电力常量为k．则以下判断正确的是（　　）
A．Fb=F
B．a、b、O三点电势关系为φa=φb＞φ0
C．点电荷Q带正电，且大小为Q=$\frac{4F{r}^{2}}{kq}$
D．在平面xOz上移动该试探电荷，电场力不做功
8．如图所示，直角坐标系xOy的第Ⅰ象限有竖直向上的匀强电场，第Ⅱ象限有方向垂直纸面向里的匀强磁场．质量为m、电量为-q的粒子从磁场中M点以速度v0沿y轴正方向开始运动，经y轴上N点沿x轴正方向射入电场，并从x轴上P点离开电场，已知M点的坐标为（-d，d），P点的坐标为（2d，0），不计粒子的重力．求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）匀强电场的电场强度E的大小．
5．用如图所示的器材探究做功与速度变化的关系．
（1）下列说法正确的是BD
A．为减小实验误差，长木板应水平放置
B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C．小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动，当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动
D．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度
（2）某次实验得到的数据，如下表格所示：
次数1234
橡皮筋做的功W2W3W4W
小车v（m/s）1.001.421.732.00
v2（m2/s2）1.002.012.994.00
从表中数据可得出的结论是：橡皮筋做的功与速度的平方成正比．
6．如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体；B、C是同在赤道平面内的两颗人造卫星，B位于离地面高度等于地球半径的圆形轨道上，C是同步卫星．则下列关系正确的是（　　）
A．卫星B的线速度大于卫星C的线速度
B．物体A随地球自转的角速度大于卫星B的角速度
C．物体A随地球自转的加速度小于卫星C的加速度
D．物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期

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