7. 如图所示,一根原长为l0的轻弹簧套在光滑直杆AB上,其下端固定在杆的A端,质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴OO′匀速转动,且杆与水平面间始终保持30°角。已知杆处于静止状态时弹簧的压缩量为l0/2,重力加速度为g。则下列说法正确的是
A. 弹簧为原长时,杆的角速度为
B. 当杆的角速度为时,弹簧处于压缩状态
C. 在杆的角速度增大的过程中,小球与弹簧所组成的系统机械能不守恒 D. 在杆的角速度由0缓慢增大到【答案】CD
【解析】A.弹簧为原长时,杆受重力和杆的弹力,合力为mgtan30°= 故A错误; B.当杆的角速度为
>
时,弹簧处于伸长状态,故B错误;
,杆的角速度为
,
过程中,小球机械能增加了5mgl0/4
C.在杆的角速度增大的过程中,小球的动能增大,重力势能增大,弹簧的弹性势能增大,小球与弹簧所组成的系统机械能不守恒,故C正确; D.设角速度等于
时速度为v,弹簧伸长l,杆的支持为N。则
联立解得k= ,初末状态的弹性势能相等,则 小球增加的机械能为
,
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5第
故
故选:CD
点睛:根据合力提供向心力,可求角速度等于能的增量,求出小球机械能的增加量。
8. 如图所示,竖直平面内有一圆周,其圆心为O,直径AB和CD相互垂直,电荷量均为Q的正点 °电荷放在关于CD对称的圆周上,它们所在半径的夹角为120°。则下列说法正确的是
时弹簧伸长的量,求出速度,进而求初动能,和重力势
,故D正确。
A. 点O与点C的场强相同
B. 点C与点D的场强大小之比为:1
C. 一电子从点D由静止释放,运动到点C的过程中,加速度先减小后增大 D. 将一正电荷沿着圆周从点A经D移至点B的过程中,电场力先做正功,后做负功 【答案】BD
【解析】A.点O与点C的场强大小相等,方向相反,故A错误; B.根据矢量合成法则,C点场强为
,
D点的场强为
点C与点D的场强大小之比为:1,故B正确; C.根据电场强度的矢量合成法则,距离两点电荷连线x=过程中,加速度先增大,再减小,再增大,故C错误;
D.根据等量同种电荷的电场线,正电荷沿着圆周从点A到点D,电场力做正功,从点D到点B的过程中,电场力做负功,故D正确。 故选:BD。
点睛:根据电场强度的矢量合成法则,找出CD连线上,电场强度最大的位置,根据牛顿第二定律即可判断加速度的变化。
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处的场强最强,则电子从点D到点C的

