3．如圖所示，P、Q為可視為點(diǎn)電荷的帶電物體，電性相同，傾角為θ=30°的斜面放在粗糙的水平面上，將物體P放在粗糙的斜面上，當(dāng)物體Q放在與P等高（PQ連線水平）且與物體P相距為r的右側(cè)位置時(shí)，P靜止且不受摩擦力，現(xiàn)保持Q與P的距離r不變，將物體Q順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過α角度（α=60°），整個(gè)過程斜面和P始終靜止，則在Q旋轉(zhuǎn)的過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．P物體會(huì)受到沿斜面向下的靜摩擦力
B．斜面給物體P的作用力方向始終豎直向上
C．物體P受到的靜摩擦力先增大后減小到0
D．地面對(duì)斜面的摩擦力不斷變小

分析 根據(jù)庫侖定律求解兩個(gè)球間的庫侖斥力大小，然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式分析．

解答 解：A、C、根據(jù)庫侖定律，小球Q與P之間庫侖力的大小為：F；
對(duì)物體P進(jìn)行受力分析則：

小球Q在與P等高處時(shí)，物體P受重力、支持力和庫侖斥力而平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，庫侖力與支持力的合力與重力大小相等，方向相反．
當(dāng)小球Q的位置變化后，庫侖力的大小不變而方向發(fā)生變化，庫侖力矢量的終點(diǎn)在以物體的重心O為圓心的圓上，（如圖紅色的圓），同時(shí)，由圖可知，小球轉(zhuǎn)過60°后的位置與O的連線的反向延長(zhǎng)線（庫侖力的方向）與平行四邊形的交點(diǎn)D恰好也是小球轉(zhuǎn)過60°后的位置與O的連線的反向延長(zhǎng)線與紅色的圓的交點(diǎn)，所以此時(shí)庫侖力與支持力的合力恰好等于mg′．
在小球Q轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，紅色的圓始終在平行四邊形以外，根據(jù)矢量合成的方法可知，庫侖力與支持力的合力在沿斜面向上的方向上的分力不可能為0，物體P有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以物體P還要受到沿斜面向下的摩擦力的作用．由圖可知，物體受到的沿斜面向下的摩擦力先增大，后減�。蔄正確，C正確；
B、由以上的分析可知，小球Q在開始時(shí)的位置與最后時(shí)的位置上，物體P都只受到重力、支持力和庫侖力的作用，所以斜面給物體P的作用力方向不可能始終豎直向上．故B錯(cuò)誤；
D、選取物體P與斜面體組成的整體為研究的對(duì)象，它們受到重力、支持力、庫侖力和地面的摩擦力的作用，沿水平方向上，地面對(duì)整體的摩擦力大小與庫侖力沿水平方向的分力始終大小相等．而庫侖力在水平方向的分力：Fx=F•cosβ，β是PQ的連線與水平方向之間的夾角，可知Q向下轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，PQ與水平方向之間的夾角增大，所以庫侖力沿水平方向的分力減小，則地面對(duì)斜面體的摩擦力逐漸減�。蔇正確．
故選：ACD

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確滑塊P的受力情況，然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列方程求解，注意P靜止且不受摩擦力的臨界條件．
如何說明P與斜面體之間的摩擦力的變化是該題解答的難點(diǎn)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖，升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面，斜面上放一物塊．開始時(shí)，升降機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng)，物塊相對(duì)于斜面勻速下滑．當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)，（　�。�
A．物塊與斜面間的摩擦力減少B．物塊與斜面間的正壓力增大
C．物塊相對(duì)于斜面減速下滑D．物塊相對(duì)于斜面勻速下滑

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14．實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性．下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是（　　）
A．電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣
B．β射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡
C．人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)
D．人們利用電子顯微鏡觀測(cè)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)
E．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，半徑為r1=1.8m的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道末端水平，固定在水平地面上，與豎直截面為半圓形的坑平滑連接，bd為坑沿水平方向的直徑．現(xiàn)將質(zhì)量為m=1.0kg的小球從圓弧頂端a點(diǎn)由靜止釋放，小球離開b點(diǎn)后擊中坑壁上的c點(diǎn)．測(cè)得c點(diǎn)與水平地面的豎直距離為h=1.8m，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）小球剛到達(dá)軌道末端b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN．
（2）半圓形坑的半徑r2．

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18．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4：1，電壓表和電流表均為理想電表，R為熱敏電阻（溫度升高時(shí)其電阻減�。�，R0為定值電阻．當(dāng)原線圈接如圖乙所示的正弦交流電時(shí)，下列說法正確的是（　�。�
A．電壓表V2的示數(shù)為9V
B．R處溫度降低時(shí)，變壓器原線圈的輸入功率增大
C．R處溫度降低時(shí)，電流表的示數(shù)變小，電壓表V2的示數(shù)變小
D．原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=36$\sqrt{2}$sin50πt（V）

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8．如圖所示，豎直平面內(nèi)有一四分之一光滑圓弧軌道固定在水平桌面AB上，軌道半徑R=1.8m，末端與桌面相切于A點(diǎn)，傾角θ=37°的斜面BC緊靠桌面邊緣固定，從圓弧軌道最高點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量m=1kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊a，當(dāng)a運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，與a質(zhì)量相同的另一可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊b從斜面底端C點(diǎn)以初速度v0=5m/s沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，b運(yùn)動(dòng)到斜面上的P點(diǎn)時(shí)，a恰好平拋至該點(diǎn)，已知AB的長(zhǎng)度x=4m，a與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.25，b與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.5，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求
（1）滑塊a到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小
（2）斜面上P、C間的距離．

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15．如圖所示，一個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸對(duì)稱，等腰直角三角形OPQ處于電場(chǎng)中，A為OQ中點(diǎn)，則下列說法中正確的是（　　）
A．Q點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)低
B．將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功
C．OA兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于AQ兩點(diǎn)間的電勢(shì)差
D．在O點(diǎn)靜止釋放一個(gè)帶正電粒子，該粒子將沿y軸做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

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12．如圖1所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

（1）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h．某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案，這些方案中合理的是：D．
A．用刻度尺測(cè)出物體下落高度h，由打點(diǎn)間隔數(shù)算出下落時(shí)間t，通過v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v
B．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過v=$\sqrt{2gh}$ 計(jì)算出瞬時(shí)速度v
C．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$ 計(jì)算得出高度h
D．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，關(guān)于這個(gè)誤差下列說法正確的是AD．
A．該誤差屬于偶然誤差
B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差
C．可以通過多次測(cè)量取平均值的方法來減小該誤差
D．可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差
（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重錘增加的動(dòng)能略小于重錘減少的重力勢(shì)能，于是深入研究阻力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響．他測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h，并計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v，用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出v2-h圖線，如圖2所示．圖象是一條直線，此直線斜率的物理含義是加速度的2倍
（4）已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，由圖線求得重錘下落時(shí)受到阻力與重錘所受重力的百分比為$\frac{f}{mg}$=2.0%%（保留兩位有效數(shù)字）．

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13．一升降機(jī)在箱底裝有若干個(gè)彈簧，設(shè)在一次事故中，升降機(jī)的吊索在空中斷裂，忽略摩擦力，則升降機(jī)從彈簧下端接觸地直到最低點(diǎn)的過程中（　　）
A．升降機(jī)加速度不斷增大
B．先是彈力做的負(fù)功小于重力做的正功，然后是彈力做的負(fù)功大于重力做的正功
C．先是彈力做的負(fù)功小于重力做的正功，然后是彈力做的負(fù)功小于重力做的正功
D．到最低點(diǎn)時(shí)，升降機(jī)加速度的值大于重力加速度的值

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