Question

16．如圖，a、b兩個帶電小球，質量分別為m_a，m_b，用絕緣細線懸掛，細線無彈性且不會被拉斷．兩球靜止時，它們距水平地面的高度均為h（h盡夠大），繩與豎直方向的夾角分別為α和β（α＜β）．若剪斷細線Oc，空氣阻力不計，兩球電量不變，重力加速度為g．則下列說法正確的是（　　）

• A． a球先落地，b球后落地
• B． 落地時，a、b兩球的動能和為（m_a+m_b）gh
• C． 整個運動過程中，a、b系統的機械能守恒
• D． 落地時，a、b水平速度不為零并且有大小相等，且方向相反

Answer 1

分析 剪斷細線OC，空氣阻力不計，小球受水平方向的庫倫力和豎直方向的重力作用，然后根據水平方向和豎直方向運動的獨立性，結合機械能守恒的條件，可正確求解．

解答 解：A、在豎直方向上，只受重力，因高度相同，則兩球同時落地，故A錯誤；
B、水平方向在庫侖斥力作用下，各自相向運動，當繩子拉直時，水平方向速度損失，轉化為內能，而豎直方向上作自由落體運動，根據運動的獨立性可知，則落地時，a、b兩球的動能和為 （m_a+m_b）gh，故B正確．
C、因為ab球在拉直細繩時，有一部分動能會轉化為內能，機械能會損失，故C錯誤；
D、因為兩球距地足夠高，所以在落地前繩被拉直，又細繩無彈性且不會拉斷，故落地時，兩球水平方向的速度均為零，故D錯誤．
故選：B．

點評 本題考查知識點較多，涉及運動的獨立性以及物體的平衡等，較好的考查了學生綜合應用知識的能力，注意過程中庫侖力做功，機械能不守恒，但最終動能來自于減小的重力勢能是解題關鍵．