精品解析：山西太原师范学院附属中学2026-2027学年高二第一学期第一次学情阶段检测物理试题

2026~2027学年第一学期高二年级第一次学情阶段检测 物理试题 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 关于两个点电荷之间的静电力，下列说法正确的是（ ） A. 一定是引力 B. 一定是斥力 C. 是通过电场而产生的 D. 跟带电荷量无关 2. 下列说法正确的是（　　） A. 点电荷是一种理想化模型，其所带电荷量就是元电荷 B. 摩擦起电的实质是电荷的转移 C. 库仑发现了库仑定律，并使用扭秤实验精确地测出了元电荷的数值 D. 根据公式和可知，当两带电物体的距离趋近于零时，库仑力和万有引力都将趋向无穷大 3. “规定无穷远处电势为零，关于电势与电势能的说法正确的是（　　） A. 电荷在电场中电势高的地方电势能大 B. 在电场中的某点，电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大 C. 正电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能不一定比负电荷具有的电势能大 D. 负电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能一定比负电荷具有的电势能小 4. 光滑的水平桌面上质量为m、速度为v的A球跟质量为4m的静止B球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，则碰撞后B球速度可能值的范围为（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，在干燥环境中将带正电的小球靠近一对带有绝缘支架的空心枕形导体A和B时，发现导体A和B下方的一对金属箔张开。以下说法正确的是（ ） A. 静电平衡之前，A中的带正电的原子核向B移动 B. 待静电平衡时B的电势高于A C. 导体中的感应电荷分布在导体的外部，且导体A的带电量大于导体B的带电量 D. 用导线连接A和地面，数秒后断开连接再移走C，A和B都带上负电 6. 如图所示，带电量分别为、的A、B小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们位于同一水平面上，相距L，线与竖直方向的夹角分别为、，且，重力加速度为g，静电力常数为k。若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电量不变，则（ ） A. B. A球的质量小于B球的质量 C. A球先落地 D. 落地时，B球的水平位移更大 7. 如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m0的球C，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（ ） A. 运动过程中，A、B、C组成的系统动量守恒 B. A、B刚分离时，C球的速度为 C. C球第一次到达轻杆左侧的最高处与O点等高 D. C球第一次摆到最低点过程中，木块A、B向右移动的距离 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 某介电电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势线分布如图所示。、、、四点分别位于电势为、、、的等势线上，则（　　） A. 、、、中点电场强度最大 B. 、、、中点电场强度最小 C. 一个电子从点移动到点静电力做功为 D. 一个电子从点移动到点电势能增加了 9. 如图甲所示，O、M、N为一条电场线上的三个点，已知OM＝MN。一正点电荷从O点由静止释放，仅在电场力作用下沿直线经M点向N点运动，该电荷运动过程中动能Ek随移动距离x的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ） A. 该电场可能是匀强电场 B. M点的电势高于N点的电势 C. 该电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D. 在OM段与在MN段电场力对该电荷做的功相等 10. 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为的绝缘细线，细线一端固定在点，另一端系一质量为的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 小球带负电 B. 小球动能的最小值为 C. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小 D. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大，再减小 三、实验题（本大题共2小题，共16分） 11. 物理兴趣小组同学利用课余时间研究电荷间的相互作用力。 （1）该小组先利用图示装置来定性探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 ①实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而______（选填“增大”、“减小”或“不变”），随着距离的增大而______（选填“增大”、“减小”或“不变”）； ②小球的质量用m表示，重力加速度为g，可认为物体A与小球在同一水平线上，当小球偏离竖直方向的角度为θ时保持静止，小球所受电场力大小为______（用已有的物理量符号表示）。 （2）接着利用库仑扭秤装置定量研究了静止的点电荷间的相互作用力。如图所示的实验装置为库仑扭秤，细丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的B球，B与A处于静止状态；当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间较小的作用力可以使细丝发生比较大的可测量的扭转，通过细丝扭转的角度可以比较力的大小。 ①保持电荷量不变，改变A和C的距离，得到相互作用力F和A、C间距离r的关系，这里用到的实验方法为______ A.等效替代法　　B.微小量放大法　　C.极限法　　D.控制变量法 ②法国物理学家库仑用该实验方法得到相互作用力F和A、C间距离r的关系是______。 ③如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离l是球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，引力常量为G，静电力常量为k，那么a、b之间库仑力______。（选填“>”“<”或“=”） 12. 如图所示，有半径相同、质量分别为、的小球和，静止在立柱上，不可伸长的轻质细线一端与固定拉力传感器点连接，另一端与小球连接，的球心到悬点的距离为，球静止时两球的球心在同一高度处，距地面的高度为。现在将球拉至某高度自由释放，在最低点与正碰，与碰撞后不反弹，拉力传感器记录碰撞前后瞬时的示数分别为和，同时测出碰后落地点与静止时球心的水平投影点的距离为，当地的重力加速度为。 （1）和的质量关系，________。（填“、或”） （2）B球与球碰撞前一瞬间的速度__________。 （3）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证等式____________成立即可。（2、3问结果选用、、、、、、、等物理量表达） 四、解答题（本大题共3小题，共38分） 13. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上有三个孤立带电小球，已知A和C的质量分别为、。此时三个小球恰好位于同一直线，B球位于O点且处于静止状态，A和C恰好以相同的角速度绕B做匀速圆周运动。若将小球B拿掉，使C带上与原来电性相反但电量相等的电荷，此时A、C两球仍能以原来的角速度绕O点做匀速圆周运动。三个小球均视为点电荷，求： （1）A和C做圆周运动的半径之比； （2）B、C的电荷量之比。 14. 如图所示，光滑绝缘细杆竖直固定放置，与以电荷量为的正电荷为圆心、半径为的圆周交于、两点，质量为、电荷量为的有孔小球（视为点电荷）从杆上的点无初速度滑下。已知，小球滑到点时的速度大小为，静电力常量为，重力加速度为，求： （1）在点杆对小球的弹力大小； （2）在点时小球的加速度大小； （3）、两点的电势差。 15. 如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上：物块B向A运动，t=0时与弹簧接触，到t=2t0时与弹簧分离，碰撞结束，A、B的v-t图像如图（b）所示。已知从t=0到t=t0时间内，物块A运动的距离为xA。（m、t0、v0、xA都为已知量）求： （1）物块B的质量mB； （2）碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值xm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026~2027学年第一学期高二年级第一次学情阶段检测 物理试题 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 关于两个点电荷之间的静电力，下列说法正确的是（ ） A. 一定是引力 B. 一定是斥力 C. 是通过电场而产生的 D. 跟带电荷量无关 【答案】C 【解析】 【详解】AB．同种点电荷间静电力为斥力，异种点电荷间静电力为引力，静电力不一定是引力，也不一定是斥力，故AB错误； C．电荷周围存在电场，点电荷间的静电力是通过电场产生的，故C正确； D．根据库仑定律，静电力与两个点电荷的电荷量乘积成正比，和带电荷量有关，故D错误。 故选C。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 点电荷是一种理想化模型，其所带电荷量就是元电荷 B. 摩擦起电的实质是电荷的转移 C. 库仑发现了库仑定律，并使用扭秤实验精确地测出了元电荷的数值 D. 根据公式和可知，当两带电物体的距离趋近于零时，库仑力和万有引力都将趋向无穷大 【答案】B 【解析】 【详解】A．点电荷是理想化模型，但其所带电荷量是元电荷的整数倍，A错误； B．摩擦起电的本质是电子从一个物体转移到另一个物体，使物体带电，B正确； C．库仑通过扭秤实验验证了库仑定律，但元电荷数值由密立根油滴实验测得，C错误； D．当r趋近于零时，两物体无法视为点电荷或质点，公式均不再适用，D错误。 故选B。 3. “规定无穷远处电势为零，关于电势与电势能的说法正确的是（　　） A. 电荷在电场中电势高的地方电势能大 B. 在电场中的某点，电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大 C. 正电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能不一定比负电荷具有的电势能大 D. 负电荷形成的电场中，正电荷具有的电势能一定比负电荷具有的电势能小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电势能与电势的关系式可知，正电荷放在电势越高的位置电势能越大，而负电荷放在电势越高的位置电势能越小。故A错误； B．根据电势能与电势的关系式可知，在电场中电势越高的位置，电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大，与电荷的电性、电势的正负有关。故B错误； C．若选无穷远处的电势为零，则在正点电荷形成的电场中任意一点的电势都为正值，所以正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能。故C错误； D．若选无穷远处的电势为零，则在负点电荷形成的电场中任意一点的电势都为负值，所以正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能。故D正确。 故选D。 4. 光滑的水平桌面上质量为m、速度为v的A球跟质量为4m的静止B球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，则碰撞后B球速度可能值的范围为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】若A球跟静止的B球发生完全非弹性碰撞，则以A球的速度方向为正方向，有 解得 若A球跟静止的B球发生弹性碰撞，以A球的速度方向为正方向，则有 联立两式可求得碰撞后B球的速度 则碰撞后B球速度可能值的范围为 故选A。 5. 如图所示，在干燥环境中将带正电的小球靠近一对带有绝缘支架的空心枕形导体A和B时，发现导体A和B下方的一对金属箔张开。以下说法正确的是（ ） A. 静电平衡之前，A中的带正电的原子核向B移动 B. 待静电平衡时B的电势高于A C. 导体中的感应电荷分布在导体的外部，且导体A的带电量大于导体B的带电量 D. 用导线连接A和地面，数秒后断开连接再移走C，A和B都带上负电 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于C带正电，静电平衡之前，B中的电子向A定向移动，A错误； B．待静电平衡时，导体是等势体，则B的电势等于A的电势，B错误； C．导体中的感应电荷分布在导体的外部，因整个导体的净电荷为零，可知导体A的带电量等于导体B的带电量，C错误； D．用导线连接A和地面，因导体的电势高于大地，大地中的负电荷移向导体，中和了B端的正电荷并使整体带负电， 断开导线后，A和B均带负电，移走C后电荷重新分布，A和B仍带负电，D正确。 故选D。 6. 如图所示，带电量分别为、的A、B小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们位于同一水平面上，相距L，线与竖直方向的夹角分别为、，且，重力加速度为g，静电力常数为k。若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电量不变，则（ ） A. B. A球的质量小于B球的质量 C. A球先落地 D. 落地时，B球的水平位移更大 【答案】D 【解析】 【详解】A．A、B二者之间所受的库仑力为相互作用力，大小相等，但是由题意无法确定二者之间电荷量的大小关系，故A错误； B．对A、B两球进行受力分析，均受重力、细线的拉力和库仑斥力三个力的作用而处于平衡状态，对A球有 对B有 解得 由于，所以，故B错误； C．同时剪断两根细线，二者在竖直方向上均只受重力，在竖直方向上均做自由落体运动，下落高度相同，则运动时间相同，两球同时落地，故C错误； D．剪断细线后，在水平方向上，A、B组成的系统动量守恒，故任一时刻有 因，所以 又因落地时间相等，所以，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m0的球C，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（ ） A. 运动过程中，A、B、C组成的系统动量守恒 B. A、B刚分离时，C球的速度为 C. C球第一次到达轻杆左侧的最高处与O点等高 D. C球第一次摆到最低点过程中，木块A、B向右移动的距离 【答案】D 【解析】 【详解】A．木块A、B和小球C组成的系统机械能守恒，但由于竖直方向动量不守恒，水平方向动量守恒，所以系统的总动量不守恒，故A错误； B．小球C下落到最低点时，A、B将要开始分离，C球第一次摆到最低点过程中，A、B、C组成的系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒和能量守恒得， 解得， 故B错误； C．设C球第一次到达轻杆左侧的最高处到O点的竖直高度为h，当C向左运动到达最大高度时，A、C共速，则有 ， 联立解得 故C错误； D．C球第一次摆到最低点过程中，根据题意有， 所以木块A、B向右移动的距离为 故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 某介电电泳实验使用非匀强电场，该电场的等势线分布如图所示。、、、四点分别位于电势为、、、的等势线上，则（　　） A. 、、、中点电场强度最大 B. 、、、中点电场强度最小 C. 一个电子从点移动到点静电力做功为 D. 一个电子从点移动到点电势能增加了 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．等势线越密集处电场强度越大，由图可知点附近等势线最密，电场强度最大；点附近等势线比点密集，电场强度大于点，即点电场强度并非最小，故A正确，B错误； C．电子带负电，电荷量为，从点移动到点，电势差 电场力做功，故C正确； D．电子从点移动到点，电势差 电场力做功 电场力做正功，电势能减少，故D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示，O、M、N为一条电场线上的三个点，已知OM＝MN。一正点电荷从O点由静止释放，仅在电场力作用下沿直线经M点向N点运动，该电荷运动过程中动能Ek随移动距离x的变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ） A. 该电场可能是匀强电场 B. M点的电势高于N点的电势 C. 该电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D. 在OM段与在MN段电场力对该电荷做的功相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A．Ek-x图像中图线的斜率表示电场力，根据题图可知斜率减小，根据可知，电场强度随着x的增大而减小，故该电场不可能是匀强电场，A错误； B．正电荷从O点由静止释放，仅在电场力作用下沿直线经M点向N点运动，则电场线方向向右，根据沿着电场线方向电势降低，可知M点的电势高于N点的电势，B正确； C．由电势能公式Ep＝φq、M点的电势高于N点的电势可知，正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，C正确； D．由题知OM＝MN，但OM段的平均电场力大于MN段的平均电场力，根据可知 ，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为的绝缘细线，细线一端固定在点，另一端系一质量为的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 小球带负电 B. 小球动能的最小值为 C. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小 D. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大，再减小 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．小球静止时悬线与竖直方向成角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，如图所示 可知小球带负电，根据平衡条件有 解得 小球恰能绕点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点速度最小，根据牛顿第二定律，有 则最小动能为，故AB正确； C．小球的机械能和电势能之和守恒，则小球运动至电势能最大的位置机械能最小，小球带负电，则小球运动到圆周轨迹的最左端点时机械能最小，故C错误； D．小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，电场力先做正功，后做负功，再做正功，则其电势能先减小后增大，再减小，故D正确。 故选ABD。 三、实验题（本大题共2小题，共16分） 11. 物理兴趣小组同学利用课余时间研究电荷间的相互作用力。 （1）该小组先利用图示装置来定性探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 ①实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而______（选填“增大”、“减小”或“不变”），随着距离的增大而______（选填“增大”、“减小”或“不变”）； ②小球的质量用m表示，重力加速度为g，可认为物体A与小球在同一水平线上，当小球偏离竖直方向的角度为θ时保持静止，小球所受电场力大小为______（用已有的物理量符号表示）。 （2）接着利用库仑扭秤装置定量研究了静止的点电荷间的相互作用力。如图所示的实验装置为库仑扭秤，细丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的B球，B与A处于静止状态；当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间较小的作用力可以使细丝发生比较大的可测量的扭转，通过细丝扭转的角度可以比较力的大小。 ①保持电荷量不变，改变A和C的距离，得到相互作用力F和A、C间距离r的关系，这里用到的实验方法为______ A.等效替代法　　B.微小量放大法　　C.极限法　　D.控制变量法 ②法国物理学家库仑用该实验方法得到相互作用力F和A、C间距离r的关系是______。 ③如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离l是球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，引力常量为G，静电力常量为k，那么a、b之间库仑力______。（选填“>”“<”或“=”） 【答案】（1） ①. 增大 ②. 减小 ③. （2） ①. D ②. 电荷量不变时，电荷间静电力与距离的平方成反比。 ③. 【解析】 【分析】 【小问1详解】 [1]距离不变时，电荷量越大，偏角越大，说明静电力随电荷量增大而增大。 [2]电荷量不变时，电荷间距离越大，丝线偏角越小，说明静电力随距离增大而减小。 [3]小球静止受力平衡，将拉力正交分解：竖直方向 水平方向 联立解得电场力 【小问2详解】 [1]探究F与r的关系时，保持电荷量不变，只改变距离，这种控制其他变量不变、研究两个变量关系的方法是控制变量法。 故选D。 [2]库仑通过实验得到结论：电荷量不变时，电荷间静电力与距离的平方成反比，即 [3]库仑定律适用于点电荷，本题两球距离较近，不能视为点电荷；两球带等量异种电荷，相互吸引，电荷的等效中心间距小于球心距，因此实际库仑力 【点睛】 12. 如图所示，有半径相同、质量分别为、的小球和，静止在立柱上，不可伸长的轻质细线一端与固定拉力传感器点连接，另一端与小球连接，的球心到悬点的距离为，球静止时两球的球心在同一高度处，距地面的高度为。现在将球拉至某高度自由释放，在最低点与正碰，与碰撞后不反弹，拉力传感器记录碰撞前后瞬时的示数分别为和，同时测出碰后落地点与静止时球心的水平投影点的距离为，当地的重力加速度为。 （1）和的质量关系，________。（填“、或”） （2）B球与球碰撞前一瞬间的速度__________。 （3）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证等式____________成立即可。（2、3问结果选用、、、、、、、等物理量表达） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 B与A碰撞后不反弹，需要入射球的质量大于被碰球的质量，即。 【小问2详解】 B碰撞A前瞬间受到细线的拉力，根据牛顿第二定律可知 B球与A球碰撞前一瞬间的速度 【小问3详解】 根据（2）问，同理可知B球与A球碰撞后一瞬间的速度 碰撞后A球做平抛运动，根据，，解得 要验证动量守恒定律，即 解得 四、解答题（本大题共3小题，共38分） 13. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上有三个孤立带电小球，已知A和C的质量分别为、。此时三个小球恰好位于同一直线，B球位于O点且处于静止状态，A和C恰好以相同的角速度绕B做匀速圆周运动。若将小球B拿掉，使C带上与原来电性相反但电量相等的电荷，此时A、C两球仍能以原来的角速度绕O点做匀速圆周运动。三个小球均视为点电荷，求： （1）A和C做圆周运动的半径之比； （2）B、C的电荷量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据分析可知，AC两球带同种电荷，B球带异种电荷，设A和C做圆周运动的半径分别为、，对A球 对C球 对B球，根据平衡可知 联立解得A和C做圆周运动的半径之比 【小问2详解】 小球B拿掉前，对A，根据牛顿第二定律 小球B拿掉后，对A，根据牛顿第二定律 又 ， 联立解得B、C的电荷量之比 14. 如图所示，光滑绝缘细杆竖直固定放置，与以电荷量为的正电荷为圆心、半径为的圆周交于、两点，质量为、电荷量为的有孔小球（视为点电荷）从杆上的点无初速度滑下。已知，小球滑到点时的速度大小为，静电力常量为，重力加速度为，求： （1）在点杆对小球的弹力大小； （2）在点时小球的加速度大小； （3）、两点的电势差。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在B点，小球受到的库仑力大小为 库仑力沿方向（排斥力，向右上方），设小球在B点的库仑力与竖直杆的夹角为，由几何关系可得 即 则水平分量为 小球水平方向合力为0，杆的弹力与平衡，故弹力大小​ 【小问2详解】 库仑力的竖直分量为 由牛顿第二定律可得 解得 ​​ 【小问3详解】 B、C在同一等势面上，故，得 对小球从A到B过程，由动能定理 代入数据整理得 解得 15. 如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上：物块B向A运动，t=0时与弹簧接触，到t=2t0时与弹簧分离，碰撞结束，A、B的v-t图像如图（b）所示。已知从t=0到t=t0时间内，物块A运动的距离为xA。（m、t0、v0、xA都为已知量）求： （1）物块B的质量mB； （2）碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值xm。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 从物块B与弹簧接触开始，到B与弹簧分离的过程中，A与B和弹簧组成的系统动量是守恒的，即 且弹簧的初末状态都为原长，即 根据图像可知，， 代入数据后可解得 【小问2详解】 在的时间内，系统都满足动量守恒，即任一时刻满足 对公式两边同时乘时间，即为 平均速度与时间的乘积等于物体运动的位移，所以在内，有 解得 此时弹簧压缩量的最大值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $