(2013•宁波模拟)如图所示,质量M=0.2kg的长板静止在水平地面上,与地面间动摩擦因数μ1=0.1,另一质量m=0

(2013•宁波模拟)如图所示,质量M=0.2kg的长板静止在水平地面上,与地面间动摩擦因数μ1=0.1,另一质量m=0.1kg的带正电小滑块以Vo=8m/s初速滑上长木板,滑块与长木板间动摩擦因数μ2=0.5,小滑块带电量为q=2×10-3C,整个运动过程始终处于水平向右的匀强电场中,电场强度E=l×l0+2N/C,(g=10m/s2
求:(1)刚开始时小滑块和长板的加速度大小各为多少?
(2)小滑块最后停在距木板左端多远的位置.
(3)整个运动过程中产生的热量.
冰之惑520 1年前 已收到1个回答 举报

我哪贱劣 花朵

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解题思路:(1)对小滑块和长木板进行受力分析,根据牛顿第二定律列式求解加速度;
(2)设两者经过t时间相对静止,此时速度为v,根据速度时间公式求出时间和速度,根据位移时间公式求出小滑块和长木板的位移,此后两者一起向右减速运动,进而求出小滑块最后距木板左端的距离;
(3)根据牛顿第二定律求出共有运动时的加速度,根据位移速度公式求出共同运动的位移,根据能量守恒列式即可求解.

(1)设小滑块的加速度为a1,长木板的加速度为a2
由牛顿第二定律得:
Eq-μ2mg=ma1
解得:a1=−3m/s2
μ2mg-μ1(m+M)g=Ma2
解得:a2=1m/s2
(2)设两者经过t时间相对静止,此时速度为v,
则v0-a1t=a2t
解得:t=2s,v=2m/s
这段时间内小滑块的位移x1=v0t−
1
2 a1t2=10m
木块的位移x2=
1
2 a2 t2=2m
由于此后两者一起向右减速运动,所以小滑块最后距木板左端的距离△x=x1-x2=8m
(3)设两者一起向右运动的加速度为a3
由牛顿第二定律得:
Eq-μ1(m+M)g=(M+m)a3
解得:a3=
1
3m/s2
一起向右减速的位移x3=
v2
2 a3=6m
由能量守恒可知:Q=
1
2mv02+Eq(x1+x3)=6.4J
答:(1)刚开始时小滑块的加速度大小为3m/s2,长板的加速度大小为1m/s2
(2)小滑块最后停在距木板左端8m的位置.
(3)整个运动过程中产生的热量为6.4J.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律.

考点点评: 解题的关键是正确对滑块和木板进行受力分析,清楚滑块和木板的运动情况,根据牛顿第二定律及运动学基本公式求解,难度适中.

1年前

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