如图所示,在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电,另一带正电的物体B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的正上方经过,若此过程中A始终保持静止,A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间有库仑力的作用,则下列说法正确的是( )
A.物体A受到地面的支持力先增大后减小
B.物体A受到地面的支持力保持不变
C.物体A受到地面的摩擦力先减小后增大
D.库仑力对物体B先做正功后做负功
AC
【解析】
试题分析:当质点B由p点运动到最高点的过程中,对物体A受力分析,如图,受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F;
将静电力正交分解,由共点力平衡条件得到:
①
②
由①②两式可解得:
;
;
其中G与F不变,θ逐渐减小为零,因而支持力N逐渐变大,f逐渐变小;
当质点B由最高点运动到Q点的过程中,再次对物体A受力分析,如下图,受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F;
将静电力正交分解,由共点力平衡条件得到:
③
④
由③④两式可解得:
;
;
其中G与F不变,θ由零逐渐增大,因而支持力N逐渐变小,f逐渐变大;
综合以上两个过程可知:物体A受到地面的支持力N先增大后减小,物体A受到地面的摩擦力先减小后增大,故AC正确,B错误;
质点A对质点B的静电力与质点B的速度总是垂直,因而其瞬时功率一直为零,由,A对B不做功,故D错误;
故选AC
考点:共点力平衡的条件及其应用;牛顿第三定律;功的计算;
点评:本题关键对物体受力分析后,运用共点力平衡条件求解,关于静电力的功,由于是变力,不能用,要选择公式!
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