如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，质量为m的带正电的小球从O点正上方h高的A点静止释放，并穿过带电环，关于小球从A到A关于O的对称点A′

题型：上海模拟难度：来源：

如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，质量为m的带正电的小球从O点正上方h高的A点静止释放，并穿过带电环，关于小球从A到A关于O的对称点A′过程加速度（a）、重力势能（E_pG）、机械能（E）、电势能（E_p电）随位置变化的图象可能正确的是（取O点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远电势为零）（　　）

A．

B．

C．

D．

答案

A、圆环中心的场强为零，无穷远处场强也为零，则小球从A到圆环中心的过程中，场强可能先增大后减小，则小球所受的电场力先增大后减小方向竖直向上，由牛顿第二定律得知，重力不变，则加速度可能先减小后增大；小球穿过圆环后，小球所受的电场力竖直向下，加速度方向向下，为正值，根据对称性可知，电场力先增大后减小，则加速度先增大后减小．故A是可能的．故A正确．
B、小球从A到圆环中心的过程中，重力势能E_pG=mgh，小球穿过圆环后，E_pG=-mgh，根据数学知识可知，B是可能的．故B正确．
C、小球从A到圆环中心的过程中，电场力做负功，机械能减小，小球穿过圆环后，电场力做正功，机械能增大，故C是可能的．故C正确．
D、由于圆环所产生的是非匀强电场，小球下落的过程中，电场力做功与下落的高度之间是非线性关系，电势能变化与下落高度之间也是非线性关系，所以D是不可能的．故D错误．
故选ABC

举一反三

在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（　　）

A．他的动能减少了Fh

B．他的重力势能增加了mgh

C．他的机械能减少了（F-mg）h

D．他的机械能减少了Fh

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美国的NBA篮球赛非常精彩，吸引了众多观众．经常有这样的场面：在临终场前0.1s，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的胜利．如果运动员投篮的过程中对篮球做的功为W，出手高度（相对地面）为h₁，篮筐距地面高度为h₂，球的质量为m，空气阻力不计．下列说法中正确的是（　　）

A．篮球出手时的动能为W+mgh₁

B．篮球进框时的动能为W+mgh₁-mgh₂

C．篮球从出手到进框的过程中，其重力势能增加了mgh₁-mgh₂

D．篮球从出手到进框的过程中，重力对它做的功为mgh₂-mgh₁

题型：不详难度：| 查看答案

一个圆柱形的竖直的井里存有一定量的水，井的侧面和底部是密闭的，在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管，管和井共轴，管下端未触及井底．在圆管内有一不漏气的活塞，它可沿圆管上下滑动．开始时，管内外水面相齐，且活塞恰好接触水面，如图所示．现用卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力F，使活塞缓慢向上移动，已知管筒半径r=0.100m，井的半径R=2r，水的密度ρ=1.00×10³kg/m³，大气压ρ₀=1.00×10⁵Pa．求活塞上升H=9.00m的过程中拉力F所做的功．（井和管在水面以上及水面以下的部分都足够长．不计活塞质量，不计摩擦，重力加速度g=10m/s²．）魔方格

题型：江西难度：| 查看答案

起重机将质量为m的货物由静止开始以加速度a匀加速提升，在t时间内上升h高度，设在t时间内起重机对货物做的功为W、平均功率为P，则（　　）

A．W=mah

B．W=m（a+g）h

C．P=

mta(a+g)

D．P=mta（a+g）

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡（粗糙）底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB之间的水平距离为s，重力加速度为g．下列说法正确的是（　　）

A．小车克服重力所做的功是mgh

B．合外力对小车做的功是

mv²

C．推力对小车做的功是

mv²+mgh

D．阻力对小车做的功是

mv²+mgh-Fs

题型：不详难度：| 查看答案