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4.如图所示,在水平地面上竖直固定一绝缘弹簧,弹簧中心直线的正上方固定一个带电小球Q,现将与Q带同种电荷的小球P,从直线上的N点由静止释放,在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中,下列说法中正确的是(  )
A.小球P的电势能先减小后增加
B.小球P与弹簧组成的系统机械能一定增加
C.小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和
D.小球P速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零

分析 明确小球的受力情况,从而分析小球运动中各力的做功情况,从而分析各种能量的变化规律,注意正确选择系统,对于小球和弹簧来说由于有电场力做功,机械能不守恒.

解答 解:A、由于两小球电性相同,所以在P球下落过程中,电场力一直做正功,故电势能一直减小,故A错误;
B、由于电场力做正功,故小球P与弹簧组成的系统机械能一定增加,故B正确;
C、对小球分析可知,小球受重力、弹力以及电场力,故在小球接触弹簧到静止的过程中,小球动能的减少量等于电场力、弹力和重力做功的代数和,故C错误;
D、小球受向下的重力和库仑力以及向上的弹力作用,开始时合力向下做加速运动,直到弹簧弹力和库仑力以及重力的合力为零时,速度达最大,故D错误.
故选:B.

点评 本题考查功能关系的分析问题,要注意机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,从能量转化的角度讲,只发生动能与势能相互间的转化,没有其他形式的能量参与.

练习册系列答案
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17.在测量电源电动势和内阻的实验中,图甲为实验原理图,S2为单刀双掷开关.闭合S1,当S2分别接到M和N时,多次移动滑动变阻器滑片进行实验,记录电压表和电流表的读数U、I,并描绘出U-I图象如图乙所示.已知R0=4Ω,则

(l)当S2接到M时,实验图线为a(填“a”或“b“);
(2)电源电动势E=3.00V,内阻r=1Ω
(3)电压表内阻Rv=1495Ω,电流表内阻RA=1Ω.

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12.某电场线分布如图所示,一带电粒子沿图中虚线所示的轨迹运动,先后通过M点和N点,以下说法正确的是(  )
A.M、N点的场强EM<EN且电势φM>φNB.粒子在M、N点的加速度aM>aN
C.粒子在M、N点的速度vM>vND.粒子一定带带负电

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19.如图所示,质量为m=0.2kg可看作质点的小物块静止放在半径r=0.8m的水平圆盘边缘上A处,圆盘由特殊材料制成,其与物块的动摩擦因数为μ1=2,倾角为θ=37°的斜面轨道与水平轨道光滑连接于C点,小物块与斜面轨道和水平轨道存在摩擦,动摩擦因数均为μ2=0.4,斜面轨道长度LBC=0.75m,C与竖直圆轨道最低点D处的距离为LCD=0.525m,圆轨道光滑,其半径R=0.5m.开始圆盘静止,后在电动机的带动下绕轴转动,在圆盘加速转动到某时刻时物块被圆盘沿纸面水平方向甩出(此时圆心O与A连线垂直纸面),后恰好切入斜面轨道B处后沿斜面方向做直线运动,经C处运动至D,在D处进入竖直平面圆轨道,绕过圆轨道后沿水平轨 道向右运动.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取 10m/s2)试求:
(1)圆盘对小物块m做的功.
(2)物块刚运动到圆弧轨道最低处D时对轨道的压力.
(3)假设竖直圆轨道可以左右移动,要使物块能够通过竖直圆轨道,求竖直圆轨道底端D与斜面轨道底端C之间最远距离和小物块的最终位置.

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9.如图所示,在正方形abcd区域内存在一垂直纸面的匀强磁场,磁感应强    度的大小为B1.一带电粒子从ad边的中点P垂直ad边射人磁场区域后,从cd边的中点Q射出磁场;若将磁场的磁感应强度大小变为B2后,该粒子仍从P点以相同的速度射入磁场,结果从c点射出磁场,则$\frac{{B}_{1}}{{B}_{2}}$等于(  )
A.$\frac{5}{2}$B.$\frac{7}{2}$C.$\frac{5}{4}$D.$\frac{7}{4}$

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某人在t=0时刻,观察一个正在做匀加速直线运动的质点,现只测出了该质点在第3s内以及第7s内的位移,则下列说法正确的是

A.不能求出任一时刻的瞬时速度

B.能求出任一时刻的瞬时速度

C.不能求出第3s末到第7s初这段时间内的位移

D.能求该质点加速度

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12.一个英国人曾提出“人造天梯”的设想:在地球赤道正上方竖起一根足够长的“绳”,使“绳”随着地球同步自转,只要这根绳足够长,就不会坠落,可供人们沿绳攀登上天,即为“人造天梯”.某研究小组用如图所示模型探讨“天梯”的可能性,他们在“天梯”上离地心高于、等于和低于同步卫星高度处各取一小段,其质量分别为m1、m0和m2.设地球自转角速度为ω,地球半径为R.以下是研究小组分析论证,正确的是(  )
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C.“人造天梯”上距地面高度大于同步卫星高度的一小段(m2),其所受地球引力小于随地球同步转动所需向心力,将有远离地心向上飘升趋势
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12.如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3,理想电流表Α示数变化量的绝对值为△I,则(  )
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