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机械能守恒定律典型例题剖析

机械能守恒定律典型例题剖析
机械能守恒定律典型例题剖析

机械能守恒定律典型例题剖析

例1、如图示,长为I 的轻质硬棒的底端和中点各固定一个质量为 m 的小球,为使轻质硬棒

能绕转轴0转到最高点,则底端小球在如图示位置应具有的最小速度 v= _____________ 解:

系统的机械能守恒,△ Ep + △ E K =0

因为小球转到最高点的最小速度可以为 0,所以,例2.如图所示,一固定的楔 形木块,其斜面的倾角0 =30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮。一柔软的 细线跨过定滑轮,两端分别与物块 A 和B 连结,A 的质量为4m B 的质量为m 开

始时将B 按在地面上不动,然后放开手,让 A 沿斜面下滑而B 上升。物块A 与斜面间无摩擦

设当A 沿斜面下滑S 距离后,

细线突然断了。求物块 B 上升离地的最大高度H.

解:对系统由机械能守恒定律

??? v 2=2gS/5

细线断后,B 做竖直上抛运动,

ml ? H = 1.2 S 例3.如图所示,半径为R 、圆心为O 的大圆环固定在竖直平面内, 两个轻质小圆环套在大圆环上?一根轻质长绳穿过两个小圆环,它的两端都系上质量为 m 的

重物,忽略小圆环的大小。(1)将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧 0 =30°的位

置上(如图)?在 两个小圆环间绳子的中点 C 处,挂上一个质量M= m 2的重物,使两个小圆

环间的绳子水平,然后无初速释放重物 M.设绳子

与大、小圆环间的摩擦均可忽略,求重物 M 下降的最大距离.

(2)若不挂重物M 小圆环可以在大圆环上自由移动,且绳子与大、小圆 环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略,问两个小圆环分别在哪些位置 时,系统可处于平衡状态

解:(1)重物向下先做加速运动,后做减速运动,当重物速度 为零时,下降的距离最大.设下降的最大距离为

h ,

h . 2R

Mgh 2mg , h 2 Rs in 02 Rsin 0由机械能

守恒定律 得解得(另解h=0舍去)(2)系统处于平衡状态时,两小环的可能

位置为

a .两小环同时位于大圆环的底端.

4mgSsi n 0 由机械能守恒定律 mgH= mgS+1/X

-mgS = 1/2 x 5 mv 2 mg

b.两小环同时位于大圆环的顶端.

c.两小环一个位于大圆环的顶端,另一个位于大圆环的底端.

d.除上述三种情况外,根据对称性可知,系统如能平衡,则两小圆环的位置一定关于大圆环竖直对称轴对称.设平衡时,两小圆环在大圆环竖直对称轴两侧a角的位置上(如图所示).对于重物,受绳子拉力与重力作用,有T=mg

对于小圆环,受到三个力的作用,水平绳的拉力T、竖直绳子的拉力T、大圆环的支持力N. 两绳子的拉力沿大圆环切向的分力大小相等,方向相反

得a = a', 而a + a' =90 °,所以a =45 °例4.如图质量为m的物体A

经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,A、

B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,另一端连

一轻挂钩。开始时各段绳都牌伸直状态,A上方的一段沿竖直方向。现在挂钩

上挂一质量为m的物体C上升。若将C换成另一个质量为(m+m)物体D,仍从上述初始位置由静止状态释放,则这次B则离地时D的速度的大小是多少?已知重力加速度为g o

解:开始时,B静止平衡,设弹簧的压缩量为x i, kx1 m1g

挂C后,当B刚要离地时,设弹簧伸长量为X2,有kx2 m2g

-. . A

-

.

.

此时,A和C速度均为零。从挂C到此时,根据机械能守恒定律弹簧弹性势能的改变量为

I ii 2

将C换成D后,有 E -(m i m3 m i)v (m i m3)g(x i X2) m i g(x i X2)

联立以上各式可以解得v I 2

2m i(m i m2)g

k(2m i m3)

直击机车启动问题

一、机车的两种启动问题

当机车从静止开始沿水平面加速运动时,有两种不同的加速过程,但分析时采用的基本

公式都是P=Fv和F-f=ma.为使问题简化,假定机车所受阻力大小恒定.

I ?恒定功率的加速问题

由公式P=Fv和F-f=ma知,由于P恒定,随着v的增大,F必将减小,a也必将减小,机

卫_旦__旦

车做加速度不断减小的加速运动,直到F=f,a=0,这时v达到最大值"厂」可见恒定功率的加速运动一定不是匀加速运动?这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算,不

能用W=Fs计算(因为F为变

力)

2 ?恒定牵引力的加速问题

由公式P=Fv和F-f=ma知,由于F恒定,所以a恒定,机车做匀加速运动,而随着v的增大,功率也将不断增大,直到功率达到额定功率P,功率不能再增大了?这时匀加速运动结?二旦<_P_二j

束,其最大速度为丁此后机车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了.可见当机车做恒定牵引力的加速运动时功率一定不恒定.这种加速过程发动机做的功只能

用W=F?s计算,不能用W=P t计算(因为P为变功率)?

以上机车的两种启动过程可用如图所示的v-t图像来概括说明.O~t i时间内,机车从静止

开始匀加速运动,牵引力F恒定,机车的输出功率P=Fv不断变大,t i时刻达到额定功率(匀加速阶段结束);t i~t2时间内,机车以恒定功率继续加速,牵引力和加速度不断减小(加速度减小的加速运动),对应图像中曲线部分;t2时刻加速度减为零,F=f,机车匀速前进(对应图像中水平直线部分),此时达到最大速度

典例1 (2011 ?天津卷)一新型赛车在水平专用测试道上进行测试,该车总质量为m=1 x 103 kg ,由静止开始沿水平测试道运动,用传感设备记录其运动的v-t图像如图所示. 该车运动中受到的摩擦阻力(含空气阻力)恒定,且摩擦阻力跟车的重力的比值为卩二0.2.赛车在0?5 s的v-t图像为直线,5 s末该车发动机达到额定功率并保持该功率行驶,在5?20 s 之间,赛车的v-t图像先是一段曲线,后为直线.取g=10 m/s2,试求:

(1)该车的额定功率;

(2)该车的最大速度V m.

【分析】(1)0~5s赛车做匀加速运动,其加速度:

所以发动机牵引力的额定功率P=Fv=1.2 x 105 W .

(2)由P=fv m,解得:v m=60 m/s .

点评弄清楚v-t图像中各段图线所表示的运动过程,然后画出运动草图,合理运用牛顿运动定律和运动学公式是解决此类问题的基本思路和方法.

拓展训练1 一辆电动汽车的质量为1X103 kg,额定功率为2X 104 W,在水平路面上

由静止开始做直线运动,最大速度为V2,运动中汽车所受阻力恒定.发动机的最大牵引力为3 x 103 N,其行驶过程中牵引力F与车速的倒数1/v的关系如图所示.试求:

(1)V2的大小;

(2)整个运动中的最大加速度;

(3)当汽车的速度为10 m/s时,发动机的功率.

二、机车启动问题中的位移分析方法

在机车启动过程中,计算机车的位移是一个难点?由于机车一般会经历多个运动过程,在匀变速运动过程中可以利用运动学公式直接求解,但在变加速运动阶段,只能借助动能定理来计算?在机车启动问题中,要注意区别“两个速度”,即匀加速阶段的最大速度(图像中的V i)和最终匀速运动的速度(图像中的V m).求匀加速阶段的位移可运用匀变速直线运动的

1 2 牛

Ai - I 一卞7|丫

位移公式 2 2 计算变加速运动阶段的位移则不能用上述公式,但由于该阶段功

—nm;

. 2计算

如在调研1中,计算赛车出发后前20 s内的位移,分析如下:

代入数据解得X2=100 m 总位移x=x i+X2=150 m.

典例2 (2011 ?浙江卷)节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力

来源的汽车?有一质量m=1 000 kg 的混合动力轿车,在平直公路上以速度v仁90 km/h匀速行驶,发动机的输出功率为P=50kW .当驾驶员看到前方有80 km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L=72 m 后,速度变为v2=72km/h.此过程中发动机功率的1/5用于轿车的牵引,4/5用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%专化为电池的电能.假设轿车在上述

运动过程中所受阻力保持不变?求:

(1)轿车以90 km/h 在平直公路上匀速行驶时,所受阻力f的大小;

(2)轿车从90 km/h 减速到72 km/h过程中,获得的电能E电;

(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能

E电维持72 km/h匀速运动的距离L'.

【分析】(1)轿车牵引力与输出功率的关系P=Fv1

F = =2x1* fN

将P=50 kW v仁90 km/h=25 m/s 代入得5

当轿车匀速行驶时,牵引力与阻力大小相等,有f=2 X 103 N .

(2)在减速过程中,发动机只有P/5用于轿车的牵引,根据动能定理有

(3)根据题设,轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为f=2 X 103 N.此过程中,由能量转化及守恒定律可知,仅有电能用于克服阻力做功E电=化’,代入数据得L' =31.5

m .

拓展训练2某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究,他们让这辆小车在水平的直轨

道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图像,

如图所示(除2~10s时间段内的图像为曲线外,其余时间段图像均为直线)?已知小车运动的过程中,2~14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行.小车的质量为1 kg,可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变.求:

(1)小车所受到的阻力大小及0~2 s时间内电动机提供的牵引力大小.

(2)小车匀速行驶阶段的功率.

(3)小车在0~10s运动过程中位移的大小.

变式拓展答案与解析

1.由F-1/v图线可知,当速度较小(1/v较大)时,图线AB对应的牵引力F恒定,说明汽车由静止开始匀加速运动;图线BC的F与1/v成正比,斜率表示汽车的功率P,因最大速度为v2,说明汽车达到额定功率后,做功率一定的牵引力逐渐减小的变加速运动,直至达到最大速度v2,此后做匀速直线运动.

功典型例题剖析教案

功典型题剖析 例1某人用300N的水平推力,把一个质量为50kg的木箱沿水平路面加速推动10m,后来又把它匀速举高2m,这个人对木箱共做功多少? 分析整个做功过程分为两个阶段:在水平路面上用力F1=300N,位移s1=10m;在竖直方向上用力F2,位移s2=2m.全过程中做功为这两个阶段中做功之和.解答沿水平路面推行时,人对木箱做功为 W1=F1s1=300×10J=3×103J. 匀速举高时,人对木箱的托力F2=mg,人对木箱做功为 W2=F2s2=mgs2=50×10×2J=1×103J. 所以全过程中人对木箱做的功为 W=W1+W2=4×103J. 说明 (1)计算每个过程中做功的时候,要注意力和位移要相应. (2)第一个过程中,木箱作什么运动跟功的计算无关;第二个过程中,指明木箱匀速上举,目的是可以由此求出对木箱的托力. (3)功是标量,全过程中的功等于两次做功的数量相加. 例2质量m=20kg的物体,与水平地面间的动摩擦因数μ=0.4.求下列两种情况下需对它做多少功: (1)使物体沿水平地面以加速度a=1m/s2移动10m; (2)使物体竖直向上以加速度a=1m/s2升高10m.取g=10m/s2. 分析物体沿水平面和竖直向上运动时,物体的受力情况分别如图4-3中(a)、(b)所示.根据牛顿第二定律,分别求出两种情况中对它的作用力F1、F2即可用功的公式算出功. 解答(1)设使物体沿水平面加速运动的作用力为F1, 由牛顿第二定律有:

水平方向F1-f=ma, 竖直方向N-mg=0. 又f=μN. 联立三式,得 F1=μmg+ma=0.4×20×10N+20×1N =100N. 所以对物体作功为 W1=F1s1=100×10J=103J. (2)设使物体竖直向上加速运动的作用力为F2,同理由牛顿第二定律: F2-mg=ma, 得F2=mg+ma=m(g+a)=20(10+1)N =220N. 所以对物体作功为 W2=F2s2=220×10J=2.2×103J. 说明不能认为两种情况下物体的加速度相同,位移也相同,因此做功相同,其值为 W=Fs=mas=20×1×10J=200J. 因为与ma相当的力F,不是我们所研究的某一个特定的力,而是作用在物体的合外力.所以在功的计算中必须注意是哪一个力做功,对谁做功. 例3一个质量为m的木块,放在倾角θ的斜面体上,当斜面体与木块保持相对静止沿水平方向匀速向右移动距离s的过程中,作用在木块上的各个力分别做功多少? 分析木块发生水平位移的过程中,作用在木块上共有三个力:重力mg、支待力N、静摩擦力f(图4-4).根据木块的平衡条件,由这三个力的大小、物体的位移及力与位移间的夹角,即可用功的计算公式算出它们的功. 解答斜面对木块的支持力N和静摩擦力f分别为 N=mgcosθ,f=mgsinθ. 根据功的公式,分别得重力、支持力、摩擦力的功为

电荷及其守恒定律库仑定律练习题及答案

§1、2电荷及其守恒定律 库仑定律(1) 【典型例题】 【例1】关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是:( ) A 、 摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷 B 、 摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体 C 、 感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分 D 、 感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了 【解析】摩擦起电的实质是:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带上负电,失去电子的物体带上正电。即电荷在物体之间转移。 感应起电的实质是:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体,使导体上靠近带电体的一端带异种电荷,远离的一端带同种电荷。即电荷在物体的不同部分之间转移。 由电荷守恒定律可知:电荷不可能被创造。 【答案】B 、C 【例2】绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a ,a 的表面镀有铝膜,在a 的 附近,有一个绝缘金属球b ,开始a 、b 都不带电,如图所示,现在使a 带电,则:( ) A 、a 、b 之间不发生相互作用 B 、b 将吸引a ,吸住后不放 C 、b 立即把a 排斥开 D 、b 先吸引a ,接触后又把a 排斥开 【解析】当a 带上电荷后,由于带电体要吸引轻小物体,故a 将吸引b 。这种吸引是相互的,故可以观察到a 被b 吸引过来。当它们相互接触后,电荷从a 转移到b ,它们就带上了同种电荷,根据电荷间相互作用的规律,它们又将互相排斥。 【答案】D 【例3】两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1∶3,相距为r 时相互作用的库仑力的大小为F ,今使两小球接触后再分开放到相距为2r 处,则此时库仑力的大小为: A 、F 121 B 、F 61 C 、F 41 D 、F 3 1 【解析】设两个小球相互接触之前所带电荷量分别为q 和3q , 由库仑定律得:F =3kq 2/r 2 由于两个导体小球完全相同,故接触后它们的带电情况完全相同。 若它们原来带相同性质的电荷,则接触后它们的电荷量均为2q ,于是有 F 1=k (2q )2/(2r )2=3 1F 若它们原来带相异性质的电荷,则接触后的它们的电荷量均为q ,于是有 F 2=kq 2/(2r )2= 12 1F 【答案】A 、D

典型例题剖析(力和运动)

典型例题剖析(力和运动) 例1 (市中考试题)坐在行驶汽车上的一位乘客,欲估测前方隧道的长度.在进出隧道口时,分别看了一下手表,如图1—2—1(甲)、(乙)所示,汽车通过隧道时的平均速度是30km /h ,由此可计算出此隧道长约________km . 图1—2—1 精析(1)通过图中的“手表”,可计算出时间. (2)通过速度和时间可计算路程. 解 图甲时间t l =1点20分 图乙时间t 2=1点25分 汽车通过隧道的时间为t =t 2-t 1=5 min =121h 隧道长:s =vt =30km /h × 12 1h =2.5km 答案 隧道长约2.5km . 例2 (市中考试题)一辆汽车在到的高速公路上行驶,汽车上的速度表指针在如图1—2—2所示的位置左右摆动,则汽车从图中位置行驶到还需________h . 图1—2—2 精析 (1)通过“路标”图,判断出路程长短,通过速度计判断出汽车行驶的速度. (2)通过路程和速度计算时间. 解 汽车需行驶的路程s =120km 汽车的速度为v =100km /h 计算汽车用的时间:

t =v s =h km km /100120=1.2h 答案 到达还需1.2h . 例3 (市中考试题)关于力、力和运动的关系,下列说法中正确的是 ( ) A .施力物体不一定是受力物体 B .只有相互接触的物体之间才有力的作用 C .物体不受力,一定处于静止状态 D .物体运动状态改变,一定是受到了力的作用 精析 A .因为力的作用是相互的,所以施力物体同时也是受力物体.A 选项不正确. B .只要物体之间有相互作用,就会产生力.力可以是两个物体相互接触而产生的,如:力、拉力、支持力.而有的力可以产生于相互不接触的物体之间,如:在空中运动的乒乓球,仍受到重力作用,施力物体是地球,乒乓球和地球之间不接触,也产生了力.B 选项不正确. C .根据前面复习的力和运动的关系,当物体不受力时,可以处于静止状态,还可以处于匀速直线运动状态.C 选项不正确. 答案 D 例4 (市中考试题)关于运动和力,下列说法中正确的是 ( ) A .力是使物体保持静止的原因 B .力是使物体运动状态改变的原因 C .力是维持物体运动的原因 D .物体受到力的作用就一定运动 精析 这道题考查学生对力的作用的理解,学生头脑中仍存在一些错误的概念,如:“物体运动必须有力维持,运动的物体失去力的作用,就会静止下来.”为纠正这些错误概念,就必须建立正确的概念:力是使物体运动状态改变的原因,而不是使物体运动的原因. 解 A .当物体不受任何力或受的合力为零时,它也可以保持静止状态,所以说,力不是使物体保持静止的原因.A 选项是错误的. B .力可以使物体速度大小改变,也可以使物体运动方向改变,所以力是使物体运动状态改变的原因.B 选项正确. C .当一个物体处于运动状态时,如果它不受任何力或所受合力为零时,仍可保持运动状态,所以说力不是维持物体运动的原因. D .物体受平衡力时,可以保持静止状态,而不一定运动.例如:人用水平力F 推动一

高二物理 电场强度电场线 典型例题

电场强度电场线典型例题 【例1】把一个电量q=-10-6C的试验电荷,依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处图,受到的电场力大小分别是F A= 5×10-3N,F B=3×10-3N. (1)画出试验电荷在A、B两处的受力方向. (2)求出A、 B两处的电场强度. (3)如在A、B两处分别放上另一个电量为q'=10-5C的电荷,受到的电场力多大? [分析] 试验电荷所受到的电场力就是库仑力,由电荷间相互作用规律确定受力方向,由电场强度定义算出电场强度大小,并根据正试验电荷的受力方向确定场强方向. [解答] (1)试验电荷在A、B两处的受力方向沿它们与点电荷连线向内,如图中F A、F B所示.

(2)A 、B两处的场强大小分别为; 电场强度的方向决定于正试验电荷的受力方向,因此沿A、B两点与点电荷连线向外. (3)当在A、B两点放上电荷q'时,受到的电场力分别为 F A' =E A q' =5×103×10-5N=5×10-2N; F B'=E B q' =3×103×10-5N=3×10-2N. 其方向与场强方向相同. [说明] 通过本题可进一步认识场强与电场力的不同.场强是由场本身决定的,与场中所放置的电荷无关.知道场强后,由F=Eq即可算出电荷受到的力. [ ] A.这个定义式只适用于点电荷产生的电场

B.上式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电量 C.上式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电量 是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小 何电场. 式中F是放置在场中试验电荷所受到的电场力,q是试验电荷的电量,不是产生电场的电荷的电量. 电荷间的相互作用是通过电场来实现的.两个点电荷q1、q2之间的相互作用可表示为 可见,电荷间的库仑力就是电场力,库仑定律可表示为

中学物理受力分析经典例题物理受力分析

中学物理受力分析经典例题 1.分析满足下列条件的各个物体所受的力,并指出各个力的施力物体. 2.对下列各种情况下的物体A 进行受力分析 3. 对下列各种情况下的物体A 进行受力分析,在下列情况下接触面均不光滑. (1)沿水平草地滚动的足球 (3)在光滑水平面上向右运动的物体球 (2)在力F 作用下静止水平面上的物体球 (4)在力F 作用下行使在 路面上小车 V (5) 沿传送带匀速运动的物体 (6)沿粗糙的天花板向右运动的物体 F>G V (2)沿斜面上滑的物体A (接触面光滑) (1)沿斜面下滚的小球, 接触面不光滑. (3)静止在斜面上的物体 (4)在力F 作用下静止在斜面上的物体A. (5)各接触面均光滑 A 物块A (1)A 静止在竖直墙面上 v (2)A 沿竖直墙面下滑 (6)在拉力F 作用下静止在斜面上的物体A

4.对下列各种情况下的A 进行受力分析(各接触面均不光滑) 5.如图所示,水平传送带上的物体。 (1)随传送带一起匀速运动 (2)随传送带一起由静止向右起动 6.如图所示,匀速运动的倾斜传送带上的物体。 (1)向上运输 (2)向下运输 7.分析下列物体A 的受力:(均静止) (1)A 、B 同时同速向右行使向 B A F F B A (2)A 、 B 同时同速向右行使向 (4)静止的杆,竖直墙面光滑 A (5)小球静止时的结点A A (6)小球静止时的结点A A α B A B A (光滑小球A ) A α

8.如图1—13甲所示,竖直墙壁光滑,分析静止的木杆受哪几个力作用。 乙 图1—13 9.如图1—14甲所示,A、B、C叠放于水平地面上,加一水平力F,三物体仍静止,分析A、B、C的受力情况。 甲乙 图1—14 10.如图1—15甲所示,物体A、B静止,画出A、B的受力图。 图1—15甲图1—15乙 11.如图1—18所示,放置在水平地面上的直角劈M上有一个质量为m的物体,若m在其上匀速下滑,M仍保持静止,那么正确的说法是() A.M对地面的压力等于(M+m)g B.M对地面的压力大于(M+m)g C.地面对M没有摩擦力 D.地面对M有向左的摩擦力 图1—18

库仑定律知识点及经典例题

库仑定律知识点及经典例题 1.电荷、电荷守恒 ⑴自然界中只存在两种电荷:正电荷、负电荷.使物体带电的方法有摩擦起电、接触起电、感应起电. ⑵静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间的相互吸引或排斥,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷. ⑶电荷守恒:电荷即不会创生,也不会消失,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷总量保持不变.(一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变) ⑷元电荷:指一个电子或质子所带的电荷量,用e表示.e=1.6×10-19C 2.库仑定律 ⑴真空中两个点电荷之间相互作用的电场力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.即:2 2 1r q kq F = 其中k 为静电力常量, k =9.0×10 9 N m 2/c 2 ⑵成立条件 ①真空中(空气中也近似成立),②点电荷,即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可 以忽略不计.(对带电均匀的球, r 为球心间的距离). 3.电场强度 ⑴电场:带电体的周围存在着的一种特殊物质,它的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫电场力.电荷间的相互作用就是通过电场发生作用的.电场还具有能的性质. ⑵电场强度E :反映电场强弱和方向的物理量,是矢量. ①定义:放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q的比值,叫该点的电场强度.即:F E q = 单位:V/m,N/C ②场强的方向:规定正电荷在电场中某点的受力方向为该点的场强方向. (说明:电场中某点的场强与放入场中的试探电荷无关,而是由该点的位置和场源电何来决定.) ⑶点电荷的电场强度:E =2 Q k r ,其中Q 为场源电荷,E 为场中距Q 为r 的某点处的场强大小.对于求均匀带电的球体或球壳外某点的场强时,r 为该点到球心的距离. ⑷电场强度的叠加:当存在多个场源电荷时,电场中某点的场强为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和. ⑸电场线:为形象描述电场而引入的假想曲线. ①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷. ②电场线不相交,也不相切,更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹. ③同一幅图中,场强大的地方电场线较密,场强小的地方电场线较疏.

物体的受力分析及典型例题

物体的受力(动态平衡)分析及典型例题 受力分析就是分析物体的受力,受力分析是研究力学问题的基础,是研究力学问题的关键。 受力分析的依据是各种力的产生条件及方向特点。 一.几种常见力的产生条件及方向特点。 1.重力。 重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力,只要物体在地球上,物体就会受到重力。 重力不是地球对物体的引力。重力与万有引力的关系是高中物理的一个小难点。 重力的方向:竖直向下。 2.弹力。 弹力的产生条件是接触且发生弹性形变。 判断弹力有无的方法:假设法和运动状态分析法。 弹力的方向与施力物体形变的方向相反,与施力物体恢复形变的方向相同。 弹力的方向的判断:面面接触垂直于面,点面接触垂直于面,点线接触垂直于线。 【例1】如图1—1所示,判断接触面对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。图a 中接触面对球 无 弹力;图b 中斜面对小球 有 支持力。 【例2】如图1—2所示,判断接触面MO 、ON 对球有无弹力,已知球静止,接触面光滑。水平面ON 对球 有 支持力,斜面MO 对球 无 弹力。 【例3】如图1—4所示,画出物体A 所受的弹力。 a 图中物体A 静止在斜面上。 b 图中杆A 静止在光滑的半圆形的碗中。 c 图中A 球光滑,O 为圆心,O '为重心。 【例4】如图1—6所示,小车上固定着一根弯成α角的曲杆,杆的另一端固定一个质

量为m 的球,试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向:(1)小车静止;(2)小车以加速度a 水平向右加速运动;(3)小车以加速度a 水平向左加速运动;(4)加速度满足什么条件时,杆对小球的弹力沿着杆的方向。 3.摩擦力。 摩擦力的产生条件为:(1)两物体相互接触,且接触面粗糙;(2)接触面间有挤压;(3)有相对运动或相对运动趋势。 摩擦力的方向为与接触面相切,与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。 判断摩擦力有无和方向的方法:假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。 【例5】如图1—8所示,判断下列几种情况下物体A 与接触面间有、无摩擦力。 图a 中物体A 静止。图b 中物体A 沿竖直面下滑,接触面粗糙。图c 中物体A 沿光滑斜面下滑。图d 中物体A 静止。 图a 中 无 摩擦力产生,图b 中 无 摩擦力产生,图c 中 无 摩擦力产生,图d 中 有 摩擦力产生。 【例6】如图1—9所示为皮带传送装置,甲为主动轮,传动过程中皮带不打滑,P 、Q 分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是:( B ) A .P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反 B .P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反, Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同 C .P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同, Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反 D .P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同 【例7】如图1—10所示,物体A 叠放在物体B 上,水平地面光滑,外力F 作用于物体B 上使它们一起运动,试分析两物体受到的静摩擦力的方向。

库仑定律专项练习题及答案

库仑定律专项练习题及答案

相同 D.若F 1>F 2,则两小球原来所带电的电性一 定相反 3.大小相同的两个金属小球A 、B 带有等量 电荷,相隔一定距离时,两球间的库仑引力大小为F ,现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球,先后与A 、B 两个小球接触后再移开,这时A 、B 两球间的库仑力大小 A.一定是F /8 B.一定是F /4 C.可能是3F /8 D.可能是 3F /4 4.半径为r 的两个带电金属小球,球心相距 3r ,每个小球带电量都是+q ,设这两个小球间的静电力大小为F ,则下列式子中正确的是 A.229r kq F = B.229r kq F < C.229r kq F > D.2 225r kq F = 5. 如图所示,两根细丝线悬挂两个质量相同的

小球A、B.当A、B不带电时,静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A、T B.使A、B带等量同种电荷时,静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A/、T B/.下列结论正确的是 A.T A/=T A,T B/ >T B B.T A/=T A,T B/ T B D.T A/ >T A,T B/ x1/4 D.x2

7.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径.球1的带电量为q,球2的带电量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F.由此可知() A. n=1 B. n=4 C. n=6 D. n=10 真空中大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷,相隔一定距离,(距离远大于小球的直径)两球之间的库仑斥力大小为F,现在用另

典型例题分析

典型例题-G-方差分析-2 某企业准备用三种方法组装一种新的产品,为确定哪种方法每小时生产的产品数量最多,随机抽取了30名工人,并指定每个人使用其中的一种方法。通过对每个工人生产的产品数进行方差分析,得到如下表所示的结果。 每个工人生产产品数量的方差分析表 (2)若显著性水平为α=0.05,检验三种方法组装的产品数量之间是否有显著差异。 解: (1)完成方差分析表,以表格中所标的①、②、③、④、⑤、⑥为顺序,来完成表格,具体步骤如下: ①求k -1 根据题目中“该企业准备用三种方法组装一种新的产品”可知,因素水平(总体)的个数k =3,所以第一自由度df 1=k -1=3-1=2,即SSA 的自由度。 ②求n -k 由“随机抽取了30名工人”可知,全部观测值的个数n =30,因此可以推出第二自由度df 2=n -k =30-3=27,即SSE 的自由度。 ③求组间平方和SSA 已知第一自由度df 1=k -1=3-1=2,MSA =210 根据公式 1-= = k SSA MSA 自由度组间平方和 所以,SSA =MSA ×(k -1)=210×2=420 ④求总误差平方和SST 由上面③中可以知道SSA =420;此外从表格中可以知道:组内平方和SSE =3836,根据公式SST =SSA +SSE 可以得出SST =420+3836=4256,即总误差平方和SST=4256 ⑤求SSE 的均方MSE 已知组内平方和SSE =3836,SSE 的自由度n -k =30-3=27 根据公式 0741 .142273836 ==-== k n SSE MSE 自由度组内平方和 所以组内均方MSE =142.0741 ⑥求检验统计量F 已知MSA =210,MSE =142.0741 根据 4781.10741.142210 === MSE MSA F 所以F=1.4781

库仑定律复习题

; 库仑定律复习 ◎必做部分 1.关于库仑定律的理解,下面说法正确的是( ) A .对任何带电荷之间的静电力计算,都可以使用库仑定律公式 B .只要是点电荷之间的静电力计算,就可以使用库仑定律公式 C .两个点电荷之间的静电力,无论是在真空中还是在介质中,一定是大小相等、方向相反的 D .摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑,说明碎纸屑一定带正电 答案: BC , 2.下面关于点电荷的说法正确的是( ) A .只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 B .体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C .当两个带电体的大小远小于它们间的距离时,可将这两个带电体看成是点电荷 D .一切带电体都可以看成是点电荷 解析: 本题考查对点电荷的理解.带电体能否看做点电荷,和带电体的体积无关,主 要看带电体的体积对所研究的问题是否可以忽略,如果能够忽略.则带电体可以看成是点电荷,否则就不能. 答案: C 3.关于库仑定律的公式F =k Q 1Q 2 r 2 ,下列说法正确的是( ) @ A .当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时,它们之间的静电力F →0 B .当真空中的两个电荷间的距离r →0时,它们之间的静电力F →∞ C .当两个点电荷之间的距离r →∞时,库仑定律的公式就不适用了 D .当两个电荷之间的距离r →0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用 了 解析: r →∞时,电荷可以看做点电荷,库仑定律的公式适用,由公式可知,它们之间的静电力F →0;r →0时,电荷不能看成点电荷,库仑定律的公式就不适用了. 答案: AD 4.(2012·广东实验中学联考)如图所示,两个带电球,大球的电荷量大于小球的电荷量,可以肯定( ) A .两球都带正电 | B .两球都带负电

动能及动能定理典型例题剖析

动能和动能定理、重力势能·典型例题剖析例1一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,量得停止处对开始运动处的水平距离为S,如图8-27,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的摩擦因数相同.求摩擦因数μ. [思路点拨]以物体为研究对象,它从静止开始运动,最后又静止在平面上,考查全过程中物体的动能没有变化,即ΔEK=0,因此可以根据全过程中各力的合功与物体动能的变化上找出联系. [解题过程]设该面倾角为α,斜坡长为l,则物体沿斜面下滑时, 物体在平面上滑行时仅有摩擦力做功,设平面上滑行距离为S2,则 对物体在全过程中应用动能定理:ΣW=ΔEk. mgl·sinα-μmgl·cosα-μmgS2=0 得h-μS1-μS2=0. 式中S1为斜面底端与物体初位置间的水平距离.故 [小结]本题中物体的滑行明显地可分为斜面与平面两个阶段,而且运动性质也显然分别为匀加速运动和匀减速运动.依据各阶段中动力学和运动学关系也可求解本题.比较上述两种研究问题的方法,不难显现动能定理解题的优越性.用动能定理解题,只需抓住始、末两状态动能变化,不必追究从始至末的过程中运动的细节,因此不仅适用于中间过程为匀变速的,同样适用于中间过程是变加速的.不仅适用于恒力作用下的问题,同样适用于变力作用的问题. 例2 质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发,经5min行驶2.25km,速度达到最大值54km/h,设阻力恒定且取g=10m/s2.求:(1)机车的功率P=?(2)机车的速度为36km/h时机车的加速度a=? [思路点拨]因为机车的功率恒定,由公式P=Fv可知随着速度的增加,机车的牵引力必定逐渐减小,机车做变加速运动,虽然牵引力是变力,但由W=P·t可求出牵引力做功,由动能定理结合P=f·vm,可

三角函数典型例题剖析与规律总结

三角函数典型例题剖析与规律总结 一:函数的定义域问题 1. 求函数1sin 2+=x y 的定义域。 分析:要求1sin 2+= y 的定义域, 只需求满足01sin 2≥+x 的x 集合,即只需求出满足2 1 sin -≥x 的x 值集合,由于正弦函数具有周期性,只需先根据问题要求,求出在一个周期上的适合条件的区间,然后两边加上πk 2()Z k ∈即可。 解:由题意知需01sin 2≥+x ,也即需21sin - ≥x ①在一周期??????-23,2ππ上符合①的角为?? ????-67,6ππ,由此可得到函数的定义域为?? ? ?? ? + - 672,6 2πππ πk k ()Z k ∈ 小结:确定三角函数的定义域的依据:(1)正、余弦函数、正切函数的定义域。(2)若函数是分式函数,则分母不能为零。(3)若函数是偶函数,则被开方式不能为负。(4)若函数是形如()() 1,0log ≠>= a a x f y a 的函数,则其定义域由()x f 确定。(5)当函数是有实际问题确定时,其定义域不仅要使解析式有意义同时还要使实际问题有意义。 二.函数值域及最大值,最小值 (1)求函数的值域 例。求下列函数的值域 (1)x y 2sin 23-= (2)2sin 2cos 2 -+= x y x 分析:利用1cos ≤x 与1sin ≤x 进行求解。 解:(1) 12sin 1≤≤-x ∴[]5,151∈∴≤≤y y (2) ()[].0,4,1sin 11sin 1sin 2sin 2sin 22 22 cos -∈∴≤≤---=-+-=-+=y x x x x x x y 评注:一般 函数的值域求法有:观察法,配方法判别式法,反比例函数法等,而三角函数是函数的特殊形式,其一般方法也适用,只不过要结合三角函数本身的性质罢了。 (2)函数的最大值与最小值。 例。求下列函数的最大值与最小值 (1)x y sin 211- = (2)??? ??≤≤-??? ? ? +=6662sin 2πππx x y (3)4sin 5cos 22 -+=x x y (4)?? ? ? ??∈+-=32,31cos 4cos 32 ππx x x y 分析:(1)(2)可利用sinx,cosx 的值域求解求解过程要注意自变量的去值范围(3)(4)可利用二次函数 c bx ax x f ++=2)(在闭区间[]n m ,上求最值得方法。

静电场典型例题集锦(打印版)

静电场典型题分类精选 一、电荷守恒定律 库仑定律典型例题 例1 两个半径相同的金属小球,带电量之比为1∶7,相距为r ,两者相互接触后再放回原来的位置上,则 相互作用力可能为原来的多少倍? 练习.(江苏物理)1.两个分别带有电荷量Q -和+3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F 。两小球相互接触后将其固定距离变为2 r ,则两球间库仑力的大小为 A . 112F B .34F C .4 3 F D .12F 二、三自由点电荷共线平衡.. 问题 例1.(改编)已知真空中的两个自由点电荷A 和B, 94 A Q Q =,B Q Q =-,相距L 如图1所示。若在直线AB 上放一自由电荷C,让A 、B 、C 都处于平衡状态,则对C 的放置位置、电性、电量有什么要求? 练习 1.(原创)下列各组共线的三个自由电荷,可以平衡的是( ) A 、4Q 4Q 4Q B 、4Q -5Q 3Q C 、9Q -4Q 36Q D 、-4Q 2Q -3Q 2.如图1所示,三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在一直线上,q 2与q 3的距离为q 1与q 2距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电量之比q 1∶q 2∶q 3为( ) A .-9∶4∶-36 B .9∶4∶36 C .-3∶2∶-6 D .3∶2∶6 三、三自由点电荷共线不平衡... (具有共同的加速度)问题 例1.质量均为m 的三个小球A 、B 、C 放置在光滑的绝缘水平面的同一直线上,彼此相隔L 。A 球带电量10A Q q =,B Q q =, 若在小球C 上外加一个水平向右的恒力F ,如图4所示,要使三球间距始终保持L 运动,则外力F 应为多大?C 球的带电量C Q 有多大? 图1 图4

-化归思想典型例题分析(含答案)

化归思想典型例题剖析 【例1】如图3-1-1,反比例函数y=-8x 与一次函数y=-x+2的图象交于A 、B 两点. (1)求 A 、B 两点的坐标; (2)求△AOB 的面积. 解:⑴解方程组82 y x y x ?=-???=-+? 得121242;24x x y y ==-????=-=?? 所以A 、B 两点的坐标分别为A (-2,4)B(4,-2 (2)因为直线y=-x+2与y 轴交点D 坐标是(0, 2), 所以11222,24422 AOD BOD S S ??=??==??= 所以246AOB S ?=+= 点拨:两个函数的图象相交,说明交点处的横坐标和纵坐标,既适合于第一个函数,又适合于第二个函数,所以根据题意可以将函数问题转化为方程组的问题,从而求出交点坐标. 【例2】解方程:22(1)5(1)20x x ---+= 解:令y= x —1,则2 y 2—5 y +2=0. 所以y 1=2或y 2=12 ,即x —1=2或x —1=12 . 所以x =3或x=32 故原方程的解为x =3或x=32 点拨:很显然,此为解关于x -1的一元二次方程.如果把方程展开化简后再求解会非常麻烦,所以可根据方程的特点,含未·知项的都是含有(x —1)所以可将设为y ,这样原方程就可以利用换元法转化为含有y 的一元二次方程,问题就简单化了. 【例3】如图 3-1-2,梯形 ABCD 中,AD ∥BC ,AB=CD ,对角 线AC 、BD 相交于O 点,且AC ⊥BD ,AD=3,BC=5,求AC 的长. 解:过 D 作DE ⊥AC 交BC 的延长线于E ,则得AD=CE 、 AC=DE .所以BE=BC+CE=8. 因为 AC ⊥BD ,所以BD ⊥DE . 因为 AB=CD , 所以AC =BD .所以GD=DE . 在Rt △BDE 中,BD 2+DE 2=BE 2 所以BD BE=4 2 ,即AC=4 2 . 点拨:此题是根据梯形对角线互相垂直的特点通过平移对角线将等腰梯形转化为直角三角形和平行四边形,使问题得以解决.

受力分析高考题大全

受力分析中几种典型问题及处理方法 一整体法与隔离法的应用 1.如图所示,两相互接触的物块放在光滑的水平面上,质量分别为m 1和m 2,且m 1<m 2。现对两物块同时施加相同的水平恒力F 。设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为F N ,则( ) A .N 0F = B .N 0F F << C .N 2F F F << D .N 2F F > 2.如图所示,质量为M 的三角形木块A 静止在水平面上。一质量为m 的物 体B 正沿A 的斜面下滑,三角形木块A 仍然保持静止。则下列说法中正确 的是 ( ) A .A 对地面的压力大小一定等于g m M )(+ B .水平面对A 的静摩擦力可能为零 C .水平面对A 静摩擦力方向不可能水平向左 D .若B 沿A 的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F 的作用,如果力 F 的大小满足一定条件,三角形木块A 可能会立刻开始滑动 3.如图所示,一质量为M 的直角劈B 放在水平面上,在劈的斜面上放一质量为m 的物体A ,用一沿斜面向上的力F 作用于A 上,使其沿斜面匀速上滑,在A 上滑的过程中直角劈B 相对地面始终静止,则关于地面对劈的摩擦力f 及支持力N 正确的是 ( ) A .f = 0 ,N = Mg +mg B .f 向左,N d b )。将a 、b 球依次放入一竖直放置的平底圆筒内,如图所示。设a 、b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f 1和f 2,筒底所受 的压力大小为F 。已知重力加速度大小为g 。若所有接触都是光滑的,则: ( ) A .F =(m a +m b )g f 1 = f 2 B .F =(m a +m b )g f 1≠f 2 C .m a g < F <(m a +m b )g f 1 = f 2 D .m a g < F <(m a +m b )g f 1≠f 2 7.水平杆上套有两个相同的质量为m 的环,两细线等长,下端系着质量为M 的物体,系 统静止,现在增大两环间距而系统仍静止,则杆对环的支持力N 和细线对环的拉力F 的变F F m 1 m 2 m m M a b α F V B A

数理统计典型例题分析

典型例题分析 例1.分别从方差为20和35的正态总抽取容量为8和10的两个样本,求第一个样本方差是第二个样本方差两倍的概率的范围。 解 以21 S 和22 S 分别表示两个(修正)样本方差。由22 22 12σσy x S S F =知统计量 22 2 1222175.13520S S S S F == 服从F 分布,自由度为(7,9)。 1)事件{} 2 2212S S =的概率 { } {}05.32035235 20222221222122 2 1===???????==??????===F P S S P S S P S S P 因为F 是连续型随机变量,而任何连续型随机变量取任一给定值的概率都等 于0。 2)现在我们求事件{}二样本方差两倍 第一样本方差不小于第=A 的概率: {} {}5.322 221≥=≥=F P S S P p 。 由附表可见,自由度9,721==f f 的F 分布水平α上侧分位数),(21f f F α有如下数值: )9,7(20.45.329.3)9,7(025.005.0F F =<<=。 由此可见,事件A 的概率p 介于0.025与0.05之间;05.0025.0<

高中库仑定律的习题课教案

课题选修3-1§库仑定律习题课学案课型习题课 目标(一)知识与技能 1、通过例题的讲解进一步理解库仑定律的含义及其应用。 2、进一步熟练应用库仑定律的公式进行有关的计算。 (二)过程与方法 通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素,再得出库仑定律(三)情感态度与价值观 培养学生的观察和探索能力 重点重点:掌握库仑定律 难点:会用库仑定律的公式进行有关的计算 知识主干1.复习回顾 2.典例分析 学习过程 1.复习回顾 1、复习上一节的内容: (1)库仑定律的内容及表达式。 (2)库仑定律的适用条件。 适用条件: 真空中,两个点电荷之间的相互作用。 (3)应用库仑定律解题注意的事项。 2、典型例题分析: 【例1】 如图1所示,真空中有三个同种点电荷Q1、Q2和Q3,它们固定在一条直线上,电荷量均为Q=×10-12C,求Q2所受的静电力的大小和方向。 【解析】 对Q2受力分析如图2所示,Q2所受的静电力为Q3和Q1对Q2的作用力的合力。 Q1对Q2的作用力: 2 1 2 2 1 2 1 12r Q k r Q Q k F= = Q3对Q2的作用力: 2 2 2 2 2 2 3 32r Q k r Q Q k F= = ∴) 1 1 ( 2 2 2 1 2 32 12r r kQ F F F- = - = 代入数据得:N F11 10 1.1- ? =,方向沿Q2、Q3连线指向Q3 【例2】 图1 图2

如图3所示,真空中有两个点电荷A 、B ,它们固定在一条直线上相距L =0.3m 的两点,它们的电荷量分别为Q A =16×10-12C ,Q B =×10-12C ,现引入第三个同种点电荷C , (1)若要使C 处于平衡状态,试求C 电荷的电量和放置的位置 (2)若点电荷A 、B 不固定,而使三个点电荷在库仑力作用下都能处于平衡状态,试求C 电荷的电量和放置的位置 【解析】 (1)由分析可知,由于A 和B 为同种电荷,要使C 处于平衡状态,C 必须放在A 、B 之间某位置,可为正电荷,也可为负电荷。 设电荷C 放在距A 右侧x 处,电荷量为Q 3 ∵ BC AC F F = ① ∴ 232231)(x L Q Q k x Q Q k -= ② ∴ 2221)(x L Q x Q -= ③ ∴ 4(L -x)2=x 2 ④ ∴ x =0.2m 即点电荷C 放在距A 右侧0.2m 处,可为正电荷,也可为负电荷。 (2)首先分析点电荷C 可能放置的位置,三个点电荷都处于平衡,彼此之间作用力必须在一条直线上,C 只能在AB 决定的直线上,不能在直线之外。而可能的区域有3个, ① AB 连线上,A 与B 带同种电荷互相排斥,C 电荷必须与A 、B 均产生吸引力,C 为负电荷时可满足; ② 在AB 连线的延长线A 的左侧,C 带正电时对A 产生排斥力与B 对A 作用力方向相反可能A 处于平衡;C 对B 的作用力为推斥力与A 对B 作用力方向相同,不可能使B 平衡; C 带负电时对A 产生吸引力与B 对A 作用力方向相同,不可能使A 处于平衡;C 对B 的作用力为吸引力与A 对B 作用力方向相反,可能使B 平衡,但离A 近,A 带电荷又多,不能同时使A 、B 处于平衡。 ③ 放B 的右侧,C 对B 的作用力为推斥力与A 对B 作用力方向相同,不可能使B 平衡; 由分析可知,由于A 和B 为同种电荷,要使三个电荷都处于平衡状态,C 必须放在A 、B 之间某位置,且为负电荷。 设电荷C 放在距A 右侧x 处,电荷量为Q 3 对C :232231)3.0(x Q Q k x Q Q k -= ∴ x =0.2m 对B :223221)(x L Q Q k L Q Q k -= ∴ C Q 12310916-?=,为负电荷。 ?【拓展】 若A 、B 为异种电荷呢 【解析】 (1)电荷C 放在B 的右侧,且距B 0.3m 处,电量的大小及正负无要求; (2)电荷C 放在B 的右侧,且距B 0.3m 处,C 为正电荷,C Q 1231016-?= 图3

高二物理库仑定律测试题及答案

1.关于点电荷的说法,正确的是() A.只有体积很小的带电体才能看作点电荷 B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷 D.一切带电体都可以看成是点电荷 2、真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大到原来的3倍,它们之间作用力的大小等于() A.F B.3F C.F/3 D.F/9 3. A、B两点电荷间的距离恒定,当其他电荷移到A、B附近时,A、B间相互作用的库仑力将( ) A.可能变大 B.可能变小 C.一定不变 D.无法确定 4. 有A、B、C三个塑料小球,A和B、B和C、C和A之间都是相互吸引的,如果A带正电,则( ) A.B和C两球均带负电 B.B球带负电,C球带正电 C.B和C两球中必有一个带负电,而另一个不带电 D.B和C两球都不带电 5. 关于库仑定律的公式 22 1 r Q Q k F ,下列说法中正确的是( ) A.当真空中两个电荷间距离r→∞时,它们间的静电力F→0 B.当真空中两个电荷间距离r→0时,它们间的静电力F→∞ C.当两个电荷间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了 D.当两个电荷间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了 6.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法中可行的是( ) A.每个点电荷的带电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变 B.保持点电荷的带电荷量不变,使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍 C.使一个点电荷的带电荷量加倍,另一个点电荷电荷量保持不变,同时将两点电 荷间的距离减小为原来的 2 1 D.保持点电荷的带电荷量不变,将两点电荷间的距离减小为原来的 2 1 7、关于点电荷的说法中正确的是() A、真正的点电荷是不存在 B、点电荷是一种理想化的物理模型 C、小的带电体就是点电荷 D、形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略不计的带电体 8.如图1-2-6所示,质量分别是m 1和m2带电量分别为q1 和q2的小球,用长度不等的轻丝线悬挂起来,两丝线与竖 直方向的夹角分别是α和β(α>β),两小球恰在同一水 平线上,那么() A.两球一定带异种电荷 图1-2-6

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