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1、选择题 在两个等量点电荷形成的电场中,一带负电的粒子仅在电场力作用下从x1处沿x轴负方向运动。粒子质量为m,初速度大小为v0,其电势能Ep随坐标x变化的关系如图所示,图线关于纵轴左右对称,以无穷远处为零电势能点,粒子在原点O处电势能为E0,在x1处电势能为E1,则下列说法中正确的是

A.坐标原点O处电场强度为零
B.粒子经过x1、-x1处速度相同
C.由x1运动到O过程加速度一直减小
D.若粒子能够一直沿x轴负方向运动,一定有
参考答案:AB
本题解析:电势能
,所以
,图像斜率即
,所以图像斜率即电场力,与电场强度成正比,坐标原点斜率为0即电场强度为0,选项A对。粒子运动过程仅有电场力做功,所以动能和势能之和守恒,x1、-x1处电势能相同,所以动能相等,因为运动方向没变化,所以速度相同,选项B对。由x1运动到O过程图像斜率即电场力先增大后逐渐减小,根据牛顿第二定律加速度先增大后逐渐减小,选项C错。坐标原点O的电势能最大,所以此处动能最小,若能够通过O点,则粒子一直沿x轴负方向运动,要想通过原点,需要满足
,整理即得
,选项D错。
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,直立轻弹簧的下端与水平地面上质量为2m的甲木块连接,上端与质量为m的乙木块连接,当甲、乙木块及弹簧均处于静止状态时,弹簧被压缩了h,现将一橡皮泥制成的质量为2m的小球从乙木块正上方H处自由落下,与乙木块碰后粘在一起,当乙木块与橡皮泥小球一起运动到最高点时,甲木块恰要离开地面。现将橡皮泥小球换为等质量的弹性小球,仍从乙木块正上方H处自由落下,当弹性小球与乙木块碰后迅速将弹性小球拿走,求当甲木块刚要离开地面时,乙木块的速度大小。(小球大小不计,与乙木块碰撞时间很短,整个过程弹簧均处在弹性限度内,重力加速度为g)

参考答案:
本题解析:设弹簧劲度系数为k,小球与乙木块相碰前的速度为v0,橡皮泥小球与乙木块相碰后的共同速度为v1,弹性小球与乙木块相碰后乙木块的速度为v2,小球的速度为v3,乙木块到达最高点的速度为v4。乙木块到达最高点时,弹簧的升长为h1。小球碰后到甲板将要离开地面过程中弹簧增加的弹性势能为ΔE。
当甲、乙木块及弹簧均处于静止状态时,由胡克定律得:
①
当甲板将要离开地面时,由胡克定律得:
②
小球下落过程,由机械能守恒定律得:
③
橡皮泥小球与乙木块相碰过程,由动量守恒得:
④
橡皮泥小球与乙木块碰后一起运动到最高点过程中,由能量守恒得:
⑤
弹性小球与乙木块相碰过程,由动量守恒和能量守恒得:
⑥
⑦
弹性小球与乙木块碰后乙木块运动到最高点过程中,由能量守恒得:
⑧
联立①-⑧解得乙木块到达最高点的速度为:
⑨
本题难度:一般
3、选择题 如图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过
、
点时的动能分别为26eV和5eV,当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为
eV时,它的动能应为(?)

A.8eV
B.13eV
C.20eV
D.34eV
参考答案:C
本题解析:点电荷只在电场力的作用下的运动,动能和电势能之和守恒。从
到
点动能从26eV减小到5eV,是因为电场力做负功,经过相邻等势面电势差相等,电场力做功相等,减少的动能相等,所以经过等势面2的动能是19eV,经过等势面3的动能是12eV.经过等势面3时电势0所以电势能也是0,所以粒子运动过程中动能和电势能之和即12eV+0=12eV,那么当电势能变为
eV时动能等于12eV—(
eV)=20ev。选项C对。
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,质量为1 kg的木块静止于水平面上,与轻质弹簧的下端相连,轻质弹簧处于自然伸直状态,现用恒定的竖直向上的外力F作用于弹簧上端,在木块向上移动一段距离的过程中拉力F做了100 J的功,在上述过程中

[? ]
A.弹簧的弹性势能增加了100J
B.木块的动能增加了100 J
C.木块和弹簧组成的系统机械能增加了100 J
D.木块的重力势能增加了100 J
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 物体从地面以60J的初动能竖直向上抛出,当它上升到某一高度A点时,动能减少了30J,机械能减少了10J。若空气阻力大小不变,以地面为零势能面,则下列说法正确的是:
A.物体在最高点处重力势能为40J
B.物体落地时动能为20J
C.物体上升过程中动能与重力势能相等时,动能小于30J
D.物体下落过程中动能与重力势能相等时,重力势能大于20J
参考答案:ABC
本题解析:物体以60J的初动能从A点出发做竖直上抛运动,当上升到某一高度时,动能减少了30J,而机械能损失了10J.则当上升到最高点时,动能为零,而机械能损失了20J.故在最高点处重力势能为40J,故A正确;当下落过程中,由于阻力做功不变,所以又损失了20J.因此该物体回到出发点A时的动能20J.故B正确;上升过程中由于存在机械能损失,当动能与重力势能相等时,动能小于30J,故C正确;下落过程中损失的机械能还有40J,当动能与重力势能相等时,重力势能小于20J,故D错误;故选:ABC。
本题难度:一般