Question

如图，a、b两个带电小球，质量分别为m_a、m_b，用绝缘细线悬挂，细线无弹性且不会被拉断．两球静止时，它们距水平地面的高度均为h（h足够大），绳与竖直方向的夹角分别为α和β（α＜β）．若剪断细线OC，空气阻力不计，两球电量不变，重力加速度为g．则 （  ）

A．a球先落地，b球后落地

B．落地时，a、b水平速度大小相等，且方向相反

C．整个运动过程中，a、b系统的机械能守恒

D．落地时，a、b两球的动能和为 （m_a+m_b）gh

Answer

D

【解析】【解析】
A、在竖直方向上，只受重力，因高度相同，则两球同时落地，故A错误；

B、因为两球距地足够高，所以在落地前绳被拉直，又细绳无弹性且不会拉断，故落地时，两球水平方向的速度均为零，故B错误．

C、因为ab球在拉直细绳时，有一部分动能会转化为内能，机械能会损失，故C错误；

D、水平方向在库仑斥力作用下，各自相向运动，当绳子拉直时，水平方向速度损失，转化为内能，而竖直方向上作自由落体运动，根据运动的独立性可知，则落地时，a、b两球的动能和为 （ma+mb）gh，故D正确．

故选：D．

【点评】本题考查知识点较多，涉及运动的独立性以及物体的平衡等，较好的考查了学生综合应用知识的能力，注意过程中库仑力做功，机械能不守恒，但最终动能来自于减小的重力势能是解题关键．