题目内容

6．如图所示，两根绝缘细线分别系住A、B两个带电小球，并悬挂在O点，当两球静止时，它们处在同一水平高度上，此时α＞β，现将两细线同时剪断，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．两小球同时到达地面．并且A球的水平位移大于B球的水平位移
B．下落过程中同一时刻A球速度大于B球速度，故A球先落地
C．下落过程中系统的机械能守恒
D．下落过程中两带电小球的电势能增加

分析 同时剪断两根细线时，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可正确求解．

解答 解：AB、对两小球受力分析，它们处在同一水平高度上，此时α＞β，则b球的质量大于a球；当细线剪断后，对小球受力分析，竖直方向仍只受重力，所以加速度不变仍为g，所以两小球同时到达地面，水平方向同一时刻两球受到的库伦力大小相等，方向相反，由牛顿第二定律知a=$\frac{F}{m}$，b球的质量大于a球，则b球的加速度小于a球，所以a球速度大于b球，落地时A球的水平位移大于B球的水平位移，故A正确，B错误；
C、下落过程中，除了重力之外还有库仑力在做功，因此机械能不守恒，C错误；
D、经过分析可知，两小球在下落过程中水平方向受到库仑力的作用，并且库仑力做正功，则电势能要减小，D错误．
故选：A．

点评 本题结合静电知识考查运动和能量，知识点较多，涉及运动的独立性以及物体的平衡等，解题的关键是分析小球的受力情况根据牛顿第二定律去判断其运动情况．

练习册系列答案
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16．如图，质量均为m的两个小球A、B固定在弯成120°角的绝缘轻杆两端，OA和OB的长度均为l，可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，空气阻力不计．设A球带正电，B球带负电，电量均为q，处在竖直向下的匀强电场中，场强E=$\frac{mg}{3q}$．开始时，杆OB与竖直方向的夹角θ=60°．
（1）为使系统平衡，在A点施一作用力F，则F至少多大？方向如何？
（2）设O点电势为零，此系统在图示位置处电势能是多少？
（3）若撤去外力F，系统转过多大角度时，A球的速度最大？最大值是多少？
（4）若撤去外力F，系统转过多大角度时，系统电势能最小？最小值是多少？
17．如图所示，条形磁铁静止在水平粗糙桌面上，它的左上方固定-根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，若突然将电流反向，磁铁仍保持静止，则磁铁受到的支持力N和摩擦力f如何变化（　　）
A．N变小，f变小B．N变大，f变大C．N变大，f变小D．N变小，f不变
14．如图所示是某卫星绕地球飞行的三条轨道，其中轨道1是近地圆形轨道，轨道2和3是变轨后的椭圆轨道，它们相切于A点．卫星在轨道1上运行时经过A点的速率为v，加速度大小为a，下列说法正确的是（　　）
A．卫星在轨道2上经过A点时的速率大于v
B．卫星在轨道2上经过A点时的加速度大于a
C．卫星在轨道2上运行的周期大于在轨道3上运行的周期
D．卫星在轨道2上具有的机械能大于在轨道3上具有的机械能
1．某航天飞机降落在平直跑道上，其减速过程可简化两个匀减速直线运动．航天飞机以水平速度v0着陆后立即打开减速阻力伞，如图所示，加速度大小为a1，运动一段时间后减速为nv0（0＜n＜1）；随后在无阻力伞的情况下以加速度大小a2匀减速直至停下，求：
（1）减速阶段航天飞机运动的总时间t；
（2）航天飞机降落后滑行的总路程x．
5．在实验a“探究小车速度随时间变化的规律”和实验b“探究加速度与力、质量的关系”两个实验中，实验装置如图1所示．
（1）实验中将细线绕过滑轮，挂上物体，小车在物体牵引下做匀加速运动，两个实验中需要平衡摩擦力的是实验b（填“实验a”或“实验b”或“实验a和b”）．实验桌子上提供了如图2所示的仪器，则实验b中细线下端所挂物体应选A比较合适．（填字母符号）
（2）实验中得到一条纸带如图3所示，选择清晰的O点为起点，A、B、C是边续的三个计数点，相邻计数点之间还有四个计时点未画出，用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离如图3所示（单位cm），已知打点计时器的电源频率为50Hz，则该纸带的加速度大小为0.51m/s2．
12．某同学用图示装置验证机械能守恒定律．先将气垫导轨倾斜放置，用刻度尺分别测出固定在导轨上的两个光电门a、b中心之间的距离L、导轨两端的水平距离s、两端的高度差h；接着利用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d．
接通电源形成气垫后使滑块由静止开始沿导轨下滑，若此过程中导轨可看作光滑斜面，则滑块在导轨上的运动为匀加速直线（选填“匀速直线”、“匀加速直线”或“变加速直线”）运动．
再利用与a、b连接的光电计时器，测出滑块通过a、b的时间分别为t1、t2．已知滑块质量为m，且认为滑块经过a、b位置的速度大小分别为$\frac{d}{{t}_{1}}$、$\frac{d}{{t}_{2}}$，当地重力加速度值为g．则滑块从a至b运动的过程中，重力势能的减少量为△EP=mg$\frac{hL}{\sqrt{{h}^{2}+{s}^{2}}}$，动能的增加量为△Ek=$\frac{m{d}^{2}（{t}_{1}^{2}-{t}_{2}^{2}）}{2{t}_{1}^{2}{t}_{2}^{2}}$．（结果用L、s、h、d、tl、t2、m、g表示）
9．如图所示，用铝板制成的“”型板框，将一质量为m的带电小球用绝缘细杆悬挂在框中．杆与竖直线成30°夹角．现使整体在匀强磁场B中沿垂直于磁场
方向以加速度a向左做匀加速直线运动．求框加速过程中杆对小球的拉力．（设框中的磁场强度B始终保持不变，球在框的中央）
10．关于静电场，下列说法正确的是（　　）
A．同一电场线上的各点，电势一定相等
B．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
C．电场强度为零的点，电势一定为零
D．电势为零的点，电场强度一定为零

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