18.如圖所示,充電后的平行板電容器豎直放置,板間一帶正電的小球用絕緣細線懸掛于A板上端,若將小球和細線拉至水平位置,由靜止釋放后小球將向下擺動直至與A板發(fā)生碰撞,此過程細線始終處于伸直狀態(tài),則此過程中( 。
A.小球的電勢能先增大后減小
B.小球的動能一直增大
C.小球受細線的拉力一直在增大
D.小球運動的向心加速度先增大后減小

分析 帶電小球在復合場中的擺動類似于單擺,它的受力與運動都可以使用單擺的模型說明,由于小球與A板相碰,則說明速度最大不在偏角45°處,而是大于45°,從而可以確定動能如何變化,向心加速度的變化,及拉力的變化,再根據(jù)電場力做功來確定電勢能的變化.

解答 解:A、由題意可知,小球在運動過程中,電場力一直做負功,導致電勢能一直增加.故A錯誤;
B、與單擺類比,由對稱性可知,小球速度先增加后減小,動能先增大后減小,故B錯誤;
C、根據(jù)牛頓第二定律可得,小球在速度最大時,拉力最大,因此拉力先增加后減。蔆錯誤;
D、根據(jù)向心加速度公式a$\frac{{v}^{2}}{r}$=,可知,當速度變化時,向心加速也變化,因此向心加速度先增大后減。蔇正確.
故選:D.

點評 解決本題的關鍵對研究對象進行受力分析,并結合單擺的模型來分析,從而算出結果,并掌握電勢能、動能、向心加速度、拉力的變化判定的方法.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,在真空中足夠大的絕緣水平面上,有一個質量m=0.20kg,帶電荷量q=2.0×10-6C的小物塊處于靜止狀態(tài).從t=0時刻開始,在水平面上方空間加一個范圍足夠大、水平向右E=3.0×105N/C的勻強電場,使小物塊由靜止開始做勻加速直線運動.當小物塊運動1.0s時撤去該電場.已知小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.10,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小物塊運動1.0s時速度v的大;
(2)小物塊運動2.0s過程中位移x的大。
(3)小物塊運動過程中電場力對小物塊所做的功W.

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9.如圖所示,水平虛線MN的上方有一垂直紙面向里的勻強磁場,矩形導線框abcd從MN下方某處以v0的速度豎直上拋,向上運動高度H后垂直進入勻強磁場,此過程中導線框的ab邊始終與邊界MN平行,不計空氣阻力,在導線框從拋出到速度減為零的過程中,以下四個圖象中可能正確反映導線框的速度與時間的關系的是( 。
A.B.C.D.

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6.從某高處自由下落一塊質量為M的物體,當物體下落高度h時,突然炸成兩塊,已知質量為m的一塊碎片恰好能返回到開始下落的位置,求物體M剛炸裂時另一塊碎片的速度大小.

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13.了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程,學會像科學家那樣觀察和思考,往往比掌握知識本身更重要.以下符合事實的是( 。
A.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應的規(guī)律
B.安培總結出了點電荷間相互作用的規(guī)律
C.楞次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應,拉開了研究電與磁相互關系的序幕
D.牛頓將斜面實驗的結論合理外推,間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動

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3.如圖所示,一根不可伸長的輕繩跨過光滑定滑輪豎直懸掛物體A、B,它們的質量分別為mA=3kg、mB=1kg.自由釋放后,物體在碰到滑輪前的運動過程中,不計空氣阻力,取g=10m/s2,求:
(1)物體A的加速度大。
(2)繩子的張力大。

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10.如圖所示,一些商場安裝了智能化的自動電梯,無乘客時電梯靜止.當有乘客時自動電梯會經(jīng)過先加速再勻速運行,則電梯在運送乘客過程中( 。
A.乘客始終受摩擦力作用
B.乘客經(jīng)歷先超重再失重的過程
C.加速時乘客受到的合外力方向豎直向上
D.加速時乘客受到的合外力方向沿斜面向上

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7.放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時間t的關系及物塊速度v與時間t的關系如圖所示,取重力加速度g=10m/s2.由此兩圖線可以求得物塊的質量m和物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ分別為( 。
A.m=0.5 kg,μ=0.2B.m=1.5 kg,μ=0.2C.m=0.5 kg,μ=0.4D.m=1.0 kg,μ=0.4

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3.如圖,一個質量m=1kg的小球,用不可伸長的輕繩系在傾角為45°的光滑斜面頂端,現(xiàn)將該斜面和小球放在某豎直起降的電梯內.
(1)當電梯勻速上升時,求小球對斜面的壓力大小;
(2)當電梯以加速度a=6m/s2勻加速上升時,求小球對斜面的壓力大;
(3)若將該斜面和小球放在汽車車廂的水平底板上,與汽車一起在水平地面上做勻加速直線運動時,小球、斜面、汽車底板之間均相對靜止,輕繩恰好伸直,小球也恰好僅受兩個力且沒有離開斜面.求此時汽車的加速度.

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