题目内容
如图所示,一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上,上端连接一带正电小球P,小球所处的空间存在着方向竖直向上的匀强电场,小球平衡时,弹簧恰好处于原长状态。现给小球一竖直向上的初速度,小球最高能运动到M点。在小球从开始运动到运动至最高点时,则
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A.小球电势能的减少量大于小球重力势能的增加量
B.小球机械能的改变量等于电场力做的功
C.小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和
D.弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量
【答案】
D
【解析】
试题分析:由小球平衡时,弹簧恰好处于原长状态可得
,小球在上升过程中电场做正功,重力做负功,弹力做负功,即
,因为电场力等于重力,所以电场力做功大小等于重力做功大小,故小球电势能的减少量等于小球重力势能的增加量,A错误,因为
,所以小球机械能的改变量等于电场力和弹力做的功之差,B错误,因为
,所以小球动能的减少量等于电场力,重力和弹力做功的代数和,C错误,因为
,所以弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量,D正确,
考点:本题考查了机械能守恒定律以及功能关系
点评:解决问题首先要清楚研究对象的运动过程.我们要清楚运动过程中能量的转化,以便从能量守恒角度解决问题.把动量守恒和能量守恒结合起来列出等式求解是常见的问题.
练习册系列答案
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| A.小球电势能的减少量大于小球重力势能的增加量 |
| B.小球机械能的改变量等于电场力做的功 |
| C.小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和 |
| D.弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量 |