(2012•长沙模拟)如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面与光滑绝缘水平面连接,整个装置处于水平方向的云强电场中,在斜面底部

(2012•长沙模拟)如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面与光滑绝缘水平面连接,整个装置处于水平方向的云强电场中,在斜面底部有一带电物体B在电场力作用下自静止开始向左匀加速直线运动,与此同时在斜面顶端有一不带电的物体A,自静止开始自由下滑.试求:
(1)物体A到达斜面底端的速度与下滑时间的关系式.
(2)为使A不能追上B,物体B的加速度a的取值范围.(重力加速度g已知)
ujianet 1年前 已收到1个回答 举报

彩虹逗逗 幼苗

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解题思路:(1)通过受力分析,由牛顿第二定律求解出下滑加速度,利用运动学公式求解出速度时间关系
(2)通过运动学公式判断出刚好追上B上的条件.

(1)A在斜面上运动的加速度为:a1=gsinθ
设到达底部的时间为t1,速度为v1,则有:v1=gsinθ•t1
(2)设A在水平面上运动时间为t2,A恰好追上B的条件为位移和速度满足:
v1t2=[1/2]a(t1+t22
v1=a(t1+t2
解得:t2=t1=
v1
gsinθ
所以:a=
v1
2t1=
1
2gsinθ
故A追不上B的条件为:a>
1
2gsinθ
答:(1)物体A到达斜面底端的速度与下滑时间的关系式为v1=gsinθ•t1
(2)为使A不能追上B,物体B的加速度a的取值范围为a>
1
2gsinθ

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

考点点评: 本题是电场中物体平衡问题,根据力学的解题方法和思路进行分析研究.其中电场力是关键,它是联系力学与电场的桥梁

1年前

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