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14.如图所示,光滑绝缘的水平面上M、N两点分别放有质量相同的A、B两带有等量异号电荷金属球,两球在瞬间同时受到大小相等的冲量后相向运动,相碰后返回.设碰撞过程没有机械能损失,则在两球返回到M、N两点时(  )
A.两球的动量相同
B.两球的动能相同
C.两球的总机械能等于刚开始运动时的总机械能
D.两球的总机械能小于刚开始运动时的总机械能

分析 根据合力为零,系统动量守恒,根据只有重力做功,系统机械能守恒,从而即可求解.

解答 解:A、在碰撞前,两球存在库仑引力,但系统的合力为零;当碰撞后,两电荷中和,则没有库仑力,系统的合力仍为零,因此两球从开始到再次返回到M、N两点过程,运量守恒,故A正确;
B、在碰撞前,因存在库仑引力做正功,使电势能减小,从而导致两球的机械能增加,在碰撞后,没有库仑力,系统机械能守恒,因此在两球返回到M、N两点时,动能大于之前,故B错误;
C、由B选项分析可知,在碰撞前,系统的机械能不断增加,而碰撞后,系统的机械能守恒,那么则在两球返回到M、N两点时,两球的总机械能大于刚开始运动时的总机械能,故CD错误;
故选:A.

点评 考查动量守恒定律与机械能守恒定律的条件,及其应用,注意库仑力做功的正负判定,同时理解电场力做功与电势能变化关系.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.手机A的号码为18888880001,手机B的号码为18888880002,手机A拨打手机B时,手机B发出响声并且来电显示A的号码为18888880001.若将手机A置于一透明真空罩中,再用手机B拨打手机A,则(  )
A.发出响声,并显示B的号码18888880002
B.发出响声,但不显示B的号码
C.不发出响声,但显示B的号码18888880002
D.即不发出响声,也不显示号码

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10.如图所示,电源的电动势E=10V,内阻r=2Ω,电阻R1=8Ω,R2=2Ω,电容器的电容C=20μF.开关原来断开,后将它闭合.求:
(1)开关闭合后a,b两点间的电压;
(2)开关断开和闭合两种情况电容器的电荷量;
(3)开关闭合后通过R2的电荷量.

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2.如图所示,E为电源,其内阻不可忽略,RT为热敏电阻,阻值随L为指示灯泡,C为平行板电容器,P为理想二极管.闭合开关S,当环境温度明显升高时,下列说法正确的是(  )
A.L变暗B.RT两端电压变大
C.C所带的电荷量保持不变D.C所带的电荷量变小

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9.如图1为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题:

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器材.
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上.
C.用天平测出重锤的质量.
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带,再更换纸带重复多次.
E.选择一条合适的纸带,测量纸带上某些点间的距离.
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中操作不当的步骤是B,非必需的步骤是C.
(2)若m=1.00kg,相邻计数点的时间间隔为0.04s,如图2所示,P为纸带运动的起点,从P点到打下B点过程中物体重力势能的减少量△Ep=2.28J,在此过程中物体动能的增加量△Ek=2.26J.(已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,答案保留三位有效数字).
(3)用v表示各计数点的速度,h表示各计数点到P点的距离,以$\frac{v^2}{2}$为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出$\frac{v^2}{2}$-h的图线,若图线的斜率等于某个物理量的数值时,说明重物下落过程中机械能守恒,该物理量是当地重力加速度g.

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19.在离地面高h=80m处有一质量为m=2kg的小球,从静止开始自由下落,选取地面为参考平面.(g取10m/s2)求:
(1)物体在第2秒末的重力势能;
(2)物体在第3秒内重力势能变化了多少.

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6.做“探究功与速度变化的关系”的实验时,对橡皮筋做的功来说,直接测量是有困难的,我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决,只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次的多少倍.使用的方法是(  )
A.用同样的力对小车做功,让小车通过的距离依次是 s、2s、3s…进行实验时,力对小车做的功就分别是 W、2W、3W…
B.让小车通过相同的距离,所用的力分别为F、2F、3F…进行实验时,力对小车做的功就分别是 W、2W、3W…
C.在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致,当用 1 条、2 条、3 条…同样的橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功就分别是 W、2W、3W…
D.利用弹簧测力计测量对小车的拉力 F 和小车在拉力作用下移动的距离 s,便可以求出每次实验中力对小车做的功,可控制为 W、2W、3W…

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3.现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.
给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面、小车、计时器一个、米尺,填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
(1)让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用时间t.
(2)用米尺测量A1与A2之间的距离x,则小车的加速度a=$\frac{2s}{{t}^{2}}$
(3)用米尺测量A1相对于A2的高度h,设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=$\frac{mgh}{s}$
(4)改变斜面倾角,重复上述测量.

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4.如图所示,质量为0.4kg的物块放在光滑的斜面上,在水平拉力F作用下物块沿斜面上滑高度lm的过程中,拉力F做了8J的功,重力加速度g取10m/s2.则在此过程中物体的(  )
A.重力势能增大8JB.动能增加12JC.机械能增加8JD.机械能增加4J

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