Question

15．如圖，在粗糙絕緣的水平面上有一物體A帶正電，另一帶正電的物體B沿著以A為圓心的圓弧由P到Q緩慢地從A的正上方經(jīng)過，若此過程中A始終保持靜止，A、B可視為質(zhì)點(diǎn)且只考慮它們之間有庫(kù)侖力的作用，下述正確的是（　�。�

• A． 物體A受到的庫(kù)侖力大小和方向都保持不變
• B． 物體A受到地面的支持力保持不變
• C． 物體A受到地面的摩擦力先減小后增大
• D． 物體A對(duì)物體B的庫(kù)侖力先做正功后做負(fù)功

Answer 1

分析 物體B從P到最高點(diǎn)過程與從最高點(diǎn)到Q過程中，庫(kù)侖力大小不變，質(zhì)點(diǎn)A一直處于平衡狀態(tài)，由共點(diǎn)力平衡條件可以分析出其所受各個(gè)力的變化情況．

解答 解：A、依據(jù)庫(kù)侖定律，物體A受到的庫(kù)侖力大小保持不變，而方向時(shí)刻變化，故A錯(cuò)誤；
BC、當(dāng)物體B由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，對(duì)物體A受力分析，如圖，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及靜電力F；

將靜電力正交分解，由共點(diǎn)力平衡條件得到：
 Fsinθ-f=0       ①
 N-Fcosθ-mg=0    ②
由①②兩式可解得：
 N=mg+Fcosθ；f=Fsinθ；
其中重力G與庫(kù)侖力F大小不變，θ逐漸減小為零，因而支持力N逐漸變大，f逐漸變小，摩擦力向左；
當(dāng)質(zhì)點(diǎn)B由最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程中，再次對(duì)物體A受力分析，如下圖，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及靜電力F；

將靜電力正交分解，由共點(diǎn)力平衡條件得到：
 Fsinθ-f=0      ③
 N-Fcosθ-mg=0   ④
由③④兩式可解得：
N=mg+Fcosθ；
f=Fsinθ；
其中G與F大小不變，θ由零逐漸增大，因而支持力N逐漸變小，f逐漸變大，摩擦力向右；
綜合以上兩個(gè)過程可知：物體A受到地面的支持力N先增大后減小，物體A受到地面的摩擦力先減小后增大，故C正確，B錯(cuò)誤；
D、物體A對(duì)物體B的庫(kù)侖力方向總是與速度方向垂直，則庫(kù)侖力不做功，故D錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵對(duì)物體受力分析后，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件，通過列式進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化分析，掌握庫(kù)侖定律的內(nèi)容，及做功的正負(fù)判定．