Question

【題目】如圖（a）所示，小物塊甲固定在光滑水平面的左端，質量m=0.4kg的小物塊乙可在光滑水平面上滑動．甲、乙兩物塊間因存在相互作用力而具有一定的勢能，它們的相互作用力沿二者連線且隨兩者間距的變化而變化．現(xiàn)已測出勢能隨間距x的變化規(guī)律，如圖（b）中的曲線（實線）所示．已知曲線與x軸相切的切點坐標為x0=20cm；虛線①為勢能變化曲線的漸近線，其縱坐標值為0.28J，與曲線交點的橫坐標值為6cm；虛線②為經(jīng)過曲線上x1=11cm點的切線，斜率絕對值k=0.03J/cm，則

A.小物塊乙在x0=20cm處所受的相互作用力為0

B.將小物塊乙從x=6cm處靜止釋放，其有可能返回出發(fā)點

C.將小物塊乙從x=6cm處靜止釋放，其所能達到的最大速度為1m/s

D.小物塊乙經(jīng)過x1=11cm處時一定有向右且大小為7.5m/s2的加速度

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A．因為Ep-x圖像的斜率等于F=qE，可知小物塊乙在x0=20cm處所受的相互作用力為0，選項A正確；

B．由圖可知，在6cm＜x＜20cm區(qū)間內兩球之間的作用力為排斥力，在20cm＜x＜∞區(qū)間內兩球之間作用力為吸引力，無窮遠處和6cm處的勢能為0.28J．若小球乙的靜止釋放點在6cm＜x＜∞區(qū)間，小球乙做往復運動，而若將小物塊乙從x=6cm處靜止釋放，則將到達無窮遠處不能回到出發(fā)點，選項B錯誤；

C．將小物塊乙從x=6cm處靜止釋放，則當電勢能最小時動能最大，即在x0=20cm處動能最大，由能量關系：

解得

選項C錯誤；

D．小物塊乙經(jīng)過x1=11cm處時所受的電場力向右，大小等于該處切線的斜率，即F=k=0.03J/cm=3J/m=3N，則物塊的加速度為

選項D正確。