Question

1．如图所示，a，b两个带有异种电荷的小球（可视为质点）分别被两根绝缘细线系在木盒内，且在同一竖直线上，木盒置于固定的台秤上，整个装置静止，细绳均有弹力．若
将系b的细线剪断，下列说法中正确的是（　　）

• A． 剪断细线瞬间，台秤的示数不变
• B． 剪断细线瞬间，台秤的示数变小
• C． 在b向a靠近的过程中，台秤的示数不变
• D． 在b向a靠近的过程中，台秤的示数变大

Answer 1

分析 静止时，对小球b和整体进行受力分析，根据共点力平衡的条件得出力之间的关系．若将系b的细线断开，对整体进行受力分析，运用牛顿第二定律求解．

解答 解：静止时，对整体（a、b和木盒）进行受力分析，
整体受重力Mg和地面的支持力F_N′．
根据共点力平衡的条件和牛顿第三定律得出：Mg=F_N′=F_N
静止时，对小球b进行受力分析，
根据共点力平衡的条件得出：mg+F=F_电
若将系b的细线断开，对小球b进行受力分析，小球B受重力mg，向上的电场力F_电
刚断开时，运用牛顿第二定律得出小球b的加速度a=$\frac{{F}_{电}-mg}{m}$=$\frac{F}{m}$，
刚断开时，对整体（A、B和木盒）进行受力分析，整体受重力Mg、地面的支持力F_N″．
运用牛顿第二定律得出：F_合=F_N″-Mg=ma
F_N″=Mg+ma=F_N+F．知台秤示数增大，故A、B错误．
在b向上运动的过程中，小球B受向上的电场力F_电增大，所以小球b向上的加速度也在增大，
运用牛顿第二定律研究整体得出：F_合=F_N″-Mg=ma
知地面对木盒的支持力也在增大，根据牛顿第三定律知道木盒对地的压力逐渐变大．故C错误，D正确．
故选：D．

点评 解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，知道对整体而言，若加速度不同，也可以采用整体法研究．