4.如圖所示,用兩根長度相同的絕緣細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的MN兩點(diǎn),A上帶有Q=3.0×10-6C的正電荷,兩線夾角為120°,兩線上的拉力大小分別為F1和F2,A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B,B與絕緣支架的總質(zhì)量為0.2kg(重力加速度取g=10m/s2;靜電力常量k=9.0×109N•m2/C2,A、B球可視為點(diǎn)電荷),則( 。
A.支架對地面的壓力大小為2.0N
B.兩線上的拉力大小F1=F2=1.9N
C.將B水平右移,使M、A、B在同一直線上,此時(shí)兩線上的拉力大小F1=1.225N,F(xiàn)2=1.0N
D.B移到無窮遠(yuǎn)處,兩線上的拉力大小F1=F2=1N

分析 當(dāng)B在A的正下方時(shí),分別對AB受力分析利用共點(diǎn)力平衡即可求得,當(dāng)B移到使M、A、B在同一直線上時(shí),對A受力分析利用共點(diǎn)力平衡即可判斷.

解答 解:A、地面對支架的支持力為F=mBg-k$\frac{{Q}^{2}}{{L}^{2}}$=2-9×109×$\frac{(3×1{0}^{-6})^{2}}{0.{3}^{2}}$N=1.1N,根據(jù)牛頓第三定律可得支架對地面的壓力為1.1N,故A錯(cuò)誤
B、因兩繩夾角為120°,故兩繩的拉力的合力大小等于其中任意繩的拉力大小,故F1=F2=mAg+k$\frac{{Q}^{2}}{{L}^{2}}$=1+0.9=1.9N,故B正確;
C、將B水平右移,使M、A、B在同一直線上時(shí),對A求受力分析可知:
豎直方向有:F1sin30°+F2sin30°-mg-Fsin30°=0
水平方向有:F1cos30°-F2cos30°-Fcos30°=0
 F=k$\frac{{Q}^{2}}{(\frac{L}{sin30°})^{2}}$,聯(lián)立解得:F1=1.225N,F(xiàn)2=1.0N,故C正確
D、將B移到無窮遠(yuǎn)時(shí),AB間的庫侖力消失,故兩繩的拉力F=mg=1N,故D正確
故選:BCD.

點(diǎn)評 本題主要考查了對AB求的受力分析,抓住在庫侖力作用下的共點(diǎn)力平衡即可.

練習(xí)冊系列答案
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19.某人安裝完照明電路后,接通電源之前,將火線上的保險(xiǎn)絲取下,把一個(gè)額定電壓為220V的燈泡作為檢驗(yàn)燈泡連接在原來的保險(xiǎn)絲的位置,同時(shí)將電路中的所有開關(guān)都斷開,用這種方法可以檢查電路中是否有短路,正確的電路連接方式如圖3-3所示,在接通電源后,下列說法中正確的是( 。
A.若檢驗(yàn)燈泡正常發(fā)光,表明檢驗(yàn)燈泡后段的火線和零線之間出現(xiàn)了短路現(xiàn)象
B.若檢驗(yàn)燈泡不亮,但將某一用電器的開關(guān)閉合后檢驗(yàn)燈泡正常發(fā)光,表明這個(gè)開關(guān)兩端直接連到了火線和零線上
C.若檢驗(yàn)燈泡不亮,但將某一個(gè)電燈的開關(guān)閉合后,這個(gè)電燈和檢驗(yàn)燈泡都能發(fā)光,只是亮度不夠,這表明電路中出現(xiàn)了短路現(xiàn)象
D.若不論將電路中用電器開關(guān)斷開還是閉合,檢驗(yàn)燈泡均不亮,這表明電路中出現(xiàn)了短路現(xiàn)象

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9.理論分析可得出彈簧的彈性勢能公式EP=$\frac{1}{2}$kx2(式中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧長度的變化量).為驗(yàn)證這一結(jié)論,A、B兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了以下的實(shí)驗(yàn):
①首先他們都進(jìn)行了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn):將一根輕質(zhì)彈簧豎直掛起,在彈簧的另一端掛上一個(gè)已知質(zhì)量為m的小鐵球,穩(wěn)定后測得彈簧伸長量為d;
②A同學(xué)完成步驟①后,接著進(jìn)行了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn):將這根彈簧豎直的固定在水平桌面上,并把小鐵球放在彈簧上,然后豎直地套上一根帶有插銷孔的長透明塑料管,利用插銷壓縮彈簧;拔掉插銷時(shí),彈簧對小鐵球做功,使小鐵球彈起,測得彈簧的壓縮量為x時(shí),小鐵球上升的最大高度為H.
③B同學(xué)完成步驟①后,接著進(jìn)行了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn).將彈簧放在水平桌面上,一端固定在豎直墻上,另一端被小鐵球壓縮,測得壓縮量為x,釋放彈簧后,小鐵球從高為h的桌面上水平拋出,拋出的水平距離為L.

(1)A、B兩位同學(xué)進(jìn)行圖甲所示實(shí)驗(yàn)的目的是為了確定什么物理量,這個(gè)物理量是確定彈簧的勁度系數(shù)k,請用m、d、g表示所求的物理量:k=$\frac{mg}knizytw$.
(2)如果EP=kx2成立,那么A同學(xué)測出的物理量x與d、H的關(guān)系式是:x=$\sqrt{2dH}$;B同學(xué)測出的物理量x與d、h、L的關(guān)系式是:x=L$\sqrt{\fracurjbxvk{2h}}$.

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16.某同學(xué)用圖(甲)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,重物質(zhì)量m=1kg,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2.實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到的一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖(乙)所示,紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O,另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測量,圖中給出了這三個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值.回答下列問題(計(jì)算結(jié)果均保留1位小數(shù)):

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí),重物速度的大小vB=3.9m/s;
(2)設(shè)重物物質(zhì)為2kg,OB對應(yīng)的下落過程中,重力勢能減少量△EP=15.4J,動(dòng)能增加量△Ep=15.2J.
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果△Ep與△Ek并不相等,關(guān)于這個(gè)誤差下列說法正確的是BD.
A.可能是由于先釋放的重物后閉合電源造成的
B.可能是由于重物質(zhì)量較小體積較大造成的
C.可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差
D.可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差.

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13.如圖所示,傾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,長為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上,其上端與斜面頂端齊平.用細(xì)線將物塊與軟繩連接,物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng),直到軟繩剛好全部離開斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面),在此過程中( 。
A.軟繩重力勢能共減少了$\frac{1}{2}$mgl
B.軟繩重力勢能共減少了$\frac{1}{4}$mgl
C.軟繩重力勢能的減少等于軟繩克服它的重力所做的功
D.軟繩重力勢能的減少等于物塊對它做的功與軟繩克服自身重力、摩擦力所做功之和

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.某個(gè)物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),若第1秒內(nèi)的位移為3m,第2秒內(nèi)的位移為7m,那么物體的加速度是( 。
A.1m/s2B.2m/s2C.3m/s2D.4m/s2

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