15．如圖所示，兩根長度均為L的剛性輕桿，一端通過質(zhì)量為m的球形鉸鏈a連接，另一端分別與兩個質(zhì)量均為m小球b、c相連．將此裝置的兩桿合攏，鉸鏈a在上、豎直地放在水平桌面上，然后輕敲一下，使兩小球向兩邊對稱滑動，但兩桿始終保持在豎直平面內(nèi)．忽略一切摩擦，則下列說法正確的是（　�。�
A．a落地前，輕桿對b、c一直做正功
B．a下落過程中，其加速度大小始終小于g
C．a落地時速度大小為$\sqrt{2gL}$
D．a落地前，當a的機械能最小時，b、c對地面的壓力大小為mg

分析 分析b、c速度的變化情況，由動能定理分析桿對它們做功情況．b、c速度最大時，桿對它們沒有作用力，根據(jù)牛頓第二定律分析a的加速度．對整個系統(tǒng)，運用機械能守恒定律求a落地時速度大�。攁的機械能最小時，b、c的速度最大，此時它們的合力為零．

解答 解：A、a剛下落瞬間，b、c的速度為零．a(chǎn)落地瞬間，b、c的速度也為零，可知，b、c的速度先增大后減小，由動能定理可知，輕桿對b、c先做正功后做負功，故A錯誤．
B、b、c速度最大時，桿對它們沒有作用力，則桿對a也沒有作用力，此時a的加速度為g，故B錯誤．
C、設a落地時速度大小為v．根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得 mgL=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，得 v=$\sqrt{2gL}$，故C正確．
D、a落地前，當a的機械能最小時，b、c的速度最大，此時桿對b、c沒有作用力，則b、c對地面的壓力大小為mg，故D正確．
故選：CD

點評 正確分析b、c的運動情況，判斷其受力情況是解題的關鍵，采用特殊位置法分析其速度變化情況．要知道系統(tǒng)的機械能守恒，但不是a的機械能守恒．

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

4．如圖所示，一長為L=0.55m的鏈條上端B固定在天花板上，下端A距一高△h=1.05m窗臺的上沿C距離h=0.2m．若某時刻鏈條脫落，則鏈條下端A通過窗的時間△t1為0.3s，整個鏈條通過窗的時間△t2為0.1s．（重力加速度g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中，兩根足夠長的平行光滑金屬軌道cd、ef固定在水平面內(nèi)，相距為L，軌道左端c、e間連接一阻值為R的電阻．將一質(zhì)量為m的導體棒ab垂直于cd、ef放在軌道上，與軌道接觸良好．軌道和導體棒的電阻均不計．
（1）導體棒ab沿軌道以速度v向右做勻速運動．t=0時，磁感應強度為B0，此時ab到達的位置恰好使cabe構(gòu)成一個邊長為L的正方形．為使閉合電路中不產(chǎn)生感應電流，求從t=0開始，磁感應強度B隨時間t變化的關系式．
（2）如果勻強磁場的磁感應強度B保持不變，為使導體棒ab沿軌道以速度v向右做勻速運動，需對導體棒ab施加一個水平向右的外力F．
a．求外力F的大�。�
b．通過公式推導驗證：在△t時間內(nèi)，外力F對導體棒ab所做的功W等于電路獲得的電能E電，也等于電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點是P，直徑MN水平，a、b是兩個完全相同的帶正電小球（視為點電荷），b固定在M點，a從N點靜止釋放，沿半圓槽運動經(jīng)過P點到達某點Q（圖中未畫出）時速度為零．則小球a（　　）
A．從N到Q的過程中，重力與庫侖力的合力先增大后減小
B．從N到P的過程中，速率先增大后減小
C．從P到Q的過程中，動能減少量小于電勢能增加量
D．從N到Q的過程中，電勢能一直增加

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．質(zhì)量m=4kg的物體，與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，沿水平地面向右做直線運動，經(jīng)過A點時速度為6m/s，物體經(jīng)過A點時開始計時并對物體施加水平向左的恒力F=12N，g取10m/s2．
（1）若1.5s末撒去F，物體停在B點，求B與A的距離；
（2）若t時刻撤去F，物體最后停在A點右方3.75m處的C點，求F的作用時間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

20．如圖，虛線PQ、MN間存在水平勻強電場，一帶電粒子質(zhì)量為m=2.0×10-11 kg、電荷量為q=+1.0×10-5 C，從a點由靜止開始經(jīng)電壓為U=100V的電場加速后，經(jīng)過b點垂直于勻強電場進入勻強電場中，從虛線MN的某點c （圖中未畫出）離開勻強電場時速度與電場方向成60°角．已知PQ、MN間距為20cm，帶電粒子的重力忽略不計．求：
（1）水平勻強電場的場強E的大�。�
（2）bc兩點間的電勢差Ubc．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

7．如圖所示，兩帶有等量異種電荷的平行金屬板M、N豎直放置，兩板間的距離d=0.4m，現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0×10-2kg、電荷量q=+4×10-5C的帶電小球從兩極板上方A點，以v0=2m/s的初速度水平拋出，A點距離兩板上端的高度h=0.2m，之后小球恰從M板頂端位置無碰擦地進入板間，做直線運動，直至打在N板上的B點，設空氣阻力不計，g=10m/s2，勻強電場只存在于M、N之間，求：
（1）小球進入電場時的速度大小和方向；
（2）兩極板間的電勢差U；
（3）小球到達B點時的動能．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，ABCDEF是在勻強電場中畫出的一個正六邊形，該六邊形所在平面與電場線（圖中沒有畫出）平行，A、B、C三點的電勢分別為5V、10V、15V，則下列說法正確的是（　�。�
A．勻強電場的場強方向由C指向FB．勻強電場的場強方向由F指向C
C．勻強電場的場強方向由C指向AD．勻強電場的場強方向由A指向C

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．如圖所示，一個足夠長且傾角為370的固定斜面，從A點以初速度v0=3m/s水平拋出一個小球，落在B點，重力加速度為g，則物體在空中飛行的時間0.45 s，AB間的水平距離為1.35m．（已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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