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  • 如圖所示,絕緣長(zhǎng)方體B置于水平面上,兩端固定一對(duì)平行帶電極板,極扳間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)E,長(zhǎng)方體B的上表面光滑,下表面與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.05(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同)

    如圖所示,絕緣長(zhǎng)方體B置于水平面上,兩端固定一對(duì)平行帶電極板,極扳間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)E,長(zhǎng)方體B的上表面光滑,下表面與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.05(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同),B與極板的總質(zhì)量mB=1.0kg.帶正電的小滑塊A質(zhì)量mA=0.6kg,其受到的電場(chǎng)力大小F=1.2N.假設(shè)A所帶的電量不影響極板間的電場(chǎng)分布.t=0時(shí)刻,小滑塊A從B表面上的a點(diǎn)以相對(duì)地面的速度vA=1.6m/s向左運(yùn)動(dòng),同時(shí),B(連同極板)以相對(duì)地面的速度vB=0.40m/s向右運(yùn)動(dòng).問(wèn)(g取10m/s2

    (1)A和B剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小分別為多少?
    (2)若A最遠(yuǎn)能到達(dá)b點(diǎn),a、b的距離L應(yīng)為多少?從t=0時(shí)刻到A運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí),摩擦力對(duì)B做的功為多少?
    物理人氣:406 ℃時(shí)間:2020-06-17 09:08:24
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)A剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小aA
    F
    mA
    =2.0m/s2
    方向水平向右
    B受電場(chǎng)力F′=F=1.2N摩擦力f=μ(mA+mB)g=0.8N
    B剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小aB
    F+f
    mB
    =2.0m/s2
    方向水平向左
    答:A的加速度大小為2.0m/s2,方向水平向右,B的加速度大小為2.0m/s2,方向水平向左.
    (2)設(shè)B從開(kāi)始勻減速到零的時(shí)間為t1,則有t1
    vB
    aB
    =0.2s

    sB1
    vBt1
    2
    =0.04m

    t1時(shí)刻A的速度vA1=vA-aAt1=1.2m/s>0
    A的位移sA1
    (vA+vA1)t1
    2
    =0.28m

    此t1時(shí)間內(nèi)A相對(duì)B運(yùn)動(dòng)的位移s1=sA1+sB1=0.32m
    w1=-f?sB1=-0.032J
    t1后,由于F′>f,B開(kāi)始向右作勻加速運(yùn)動(dòng),A繼續(xù)作勻減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)它們速度相等時(shí)A、B相距最遠(yuǎn),
    設(shè)此過(guò)程運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,它們速度為v,則有 對(duì)A:速度v=vA1-aAt2
    對(duì)B:加速度aB1
    F?f
    mB
    =0.4m/s2

    速度v=aB1t2解得:v=0.2m/s   t=0.5s
    t2時(shí)間內(nèi)A運(yùn)動(dòng)的位移sA2
    (v+vA1)t2
    2
    =0.35m

    B運(yùn)動(dòng)的位移sB2
    vt2
    2
    =0.05m

    t2內(nèi)A相對(duì)B的位移s2=sA2-sB2=0.30m摩擦力對(duì)B做功為w1=-f?sB2=-0.04J
    A最遠(yuǎn)到達(dá)b點(diǎn)a、b的距離為L(zhǎng)=s1+s2=0.62m
    從t=0時(shí)刻到A運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí),摩擦力對(duì)B做的功為    wf=w1+w2=-0.072J
    答:a、b的距離L應(yīng)為0.62m,摩擦力對(duì)B做的功為-0.072J.
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