【求助!!!】期中考试高二难题
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level 7
小辣椒jxy😚
楼主
如图,质量分别为Ma和Mb的两小球带有同种电荷,分别为Qa和Qb,用绝缘细绳悬挂在天花板上。平衡时,两小球恰处在同一水平位置,细线与竖直方向的夹角分别为a和b(a大于b)。
两球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别v1和v2,最大动能分别为Eka和Ekb。那么( )
A Ma一定小于Mb B Qa一定大于Qb
C v1一定大于v2 D Eka一定大于Ekb
求助!!! AC肯定是对的,关键是D选项吃不准。
2012年11月02日 14点11分
1
level 7
小辣椒jxy😚
楼主
求问!!!!
2012年11月03日 13点11分
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level 13
genius2100
找最低点,mgh=Ek
2012年11月03日 13点11分
3
小辣椒jxy😚
可是Ma不等于Mb啊
2012年11月03日 13点11分
level 5
烟花的尽头
动能是相等的
都是电势能转化而来
2012年11月03日 13点11分
4
小辣椒jxy😚
不是说突然失去电荷吗?
2012年11月03日 13点11分
genius2100
同疑惑。
2012年11月03日 15点11分
level 7
小辣椒jxy😚
楼主
好吧,答案说D是对的
2012年11月03日 13点11分
5
level 5
SUSAN_ANA
这题解法,关键在是C、D选项,而最大速度V和最大动能Ek跟重力势能Gh大小有关。让我们研究单个小球情况。
设细线长L,竖向夹角为a,细线拉力T,小球质量M,水平电荷斥力为F,顶面离小球竖直高度为H,失去电荷斥力后小球下落高度h。
水平受力平衡,得:T=F/cosa (1式)
竖向受力平衡,得:G=Tsina (2式)
联解(1式)和(2式),得:G=Fctga,因电斥力F衡定,可见a角度较大的小球,重力较小,所以A选项是对的。
再看看H与h几何关系,得:L=H/cosa (3式), h=L-H (4式)
联解(1-4式)这四个式子,得到小球重力势能 Gh=FH((1/cosa) - 1)ctga
其中,F和H是衡定量,就看夹角a增大时对式子的变化。因为这是选择题,可代入具体特殊角验证,当a=30度时,Gh=0.26FH;当a=60度时,Gh=0.57FH。
可见,题目中角度较大的小球重力势能也较大,转化而获得的动能和最大速度也较大。
所以A、C、D选项是
正确的
。
2012年11月03日 20点11分
7
level 3
CWolf_007
两球既然处于同一平衡位置 那具有的重力势能是相同的
所以Eka=Ekb 故D错 选CA over- -
2012年11月04日 01点11分
8
小辣椒jxy😚
Ma不等于Mb “两球既然处于同一平衡位置 那具有的重力势能是相同的”??
2012年11月04日 02点11分
CWolf_007
回复 xyh19960403 :因Ma小于Mb 故Eka小于Ekb
2012年11月04日 02点11分
CWolf_007
回复 CWolf_007 :题目里说的 同一水平位置 h相同
2012年11月04日 02点11分
小辣椒jxy😚
答案里有D
2012年11月04日 02点11分
level 14
Sitter-
顶7楼。。。
2012年11月04日 01点11分
9
level 14
Sitter-
咋就没想到带特殊角呢。。。
2012年11月04日 01点11分
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level 5
SUSAN_ANA
这一题是重力和静电力相结合的题目,不能仅凭肉眼作定性分析,一定要做定量计算,而且分析过程很容易把静态对比和动态变化混为一谈,在高中的选择题中,确是属于偏难的题目。
我们来分析一下物理量:
一、题中非衡定量较多,也就是随着绳子竖向夹角的增大,符合该题几何关系的几个物理量会相应变化:
1、小球质量会有减少趋势;
2、细绳长度会有增加趋势;
3、小球下落高度有增加趋势;
二、题中衡定量是有两个:
1、小球相互的静电斥力衡定;
2、因两小球处于同一水平位置,所以小球距离顶面位置衡定。
可见,随着夹角的增大,小球重力有减少趋势,而下落高度却有增加趋势,所以小球的重力势能是变大还是变小,无法一下子判断出来,一定要用物理衡定量和夹角推导出最后势能公式。最后,我们是假设小球A是60夹角,小球B是30夹角,代入公式算得答案。
有的朋友可能会问,为何随着夹角增大,电荷斥力仍是衡值?
其实,这也是个容易错的地方。我们分析的是A、B两个小球的所谓“绳子夹角的增大”是A球对比于B球的“静态对比”,对比过程中两小球和绳子均保持静态,单个小球及其绳子的夹角并没有发生实质的动态变化,所以对比过程中电荷斥力是衡定量。
2012年11月04日 04点11分
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