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質量mA＝3.0 kg、長度L＝0.60 m、電量q＝＋4.0×10－5 C的導體板A在絕緣水平面上，質量mB＝1.0 kg可視為質點的絕緣物塊B在導體板A上的左端，開始時A、B保持相對靜止一起向右滑動，當它們的速度減小到v0＝3.0 m/s時，立即施加一個方向水平向左、場強大小E＝1.0×105 N/C的勻強電場，此時A的右端到豎直絕緣擋板的距離為S，此后A、B始終處在勻強電場中，如圖所示．假定A與擋板碰撞時間極短且無機械能損失，A與B之間(動摩擦因數μ1＝0.25)及A與地面之間(動摩擦因數μ2＝0.10)的最大靜摩擦力可認為等于其滑動摩擦力，g取10 m/s2．試求要使B不從A上滑下，S應滿足的條件．

答案：2≤S
解析：

　　解：設B受到的最大靜摩擦力為f1m，則f1m＝μ1mBg＝2.5 N�、伲OA受到的滑動摩擦力為f2，則f2＝μ2(mA＋mB)g＝4.0 N　②，施加電場后，設A、B以相同的加速度向右做勻減速運動，加速度大小為a，由牛頓第二定律qE＋f2＝(mA＋mB)a�、�，解得a＝2.0 m/s2.設B受到的摩擦力為f1，由牛頓第二定律得f1＝mBa�、埽獾胒1＝2.0 N，由于f1＜f1m，所以電場作用后，A、B仍保持相對靜止以相同加速度a向右做勻減速運動，A與擋板碰前瞬間，設A、B向右的共同速度為v1，v12＝v02－2aS�、�，A與擋板碰后，以A、B系統(tǒng)為研究對象qE＝f2�、�，故A、B系統(tǒng)動量守恒，設A、B向左共同速度為v，規(guī)定向左為正方向mAv1－mBv1＝(mA＋mB)v　⑦，設該過程中，B相對于A向右的位移為S1，A向左的位移為S2，由系統(tǒng)功能關系qES2－μ1mgS1－μ2(mA＋mB)gS2＝(mA＋mB)v2－(mA＋mB)v12�、�，[或寫為μ1mBgS1＝(mA＋mB)v12－(mA＋mB)v2，同樣給這4分]，A、B達到共同速度v后做勻速運動，要使B不從A上滑下S1≤L�、�，解⑤⑦⑧⑨代入數據得S≥2.0 m．(21分)


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：惠州市2007屆高三第二次調研考試、物理試題 題型：038

解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題答案中必須明確寫出數值和單位．

如圖示，在水平地面上有A、B兩個物體，質量分別為MA＝3.0 kg和MB＝2.0 kg它們與地面間的動摩擦因數均為u＝0.10．在A、B之間有一原長L＝15 cm、勁度系數k＝500 N/m的輕質彈簧把它們連接，現(xiàn)分別用兩個方向相反的水平恒力F1、F2同時作用在A、B兩個物體上，已知F1＝20 N，F(xiàn)2＝10 N，g取10 m/s2．當運動達到穩(wěn)定時，求：

(1)A和B共同運動的加速度的大小和方向．

(2)A、B之間的距離(A和B均視為質點)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質量mB＝3．5kg的物體B通過一輕彈簧固連在地面上，彈簧的勁度系數k＝100N／m．一輕繩一端與物體B連接，繞過無摩擦的兩個輕質小定滑輪O1、O2后，另一端與套在光滑直桿頂端的、質量mA＝1．6kg的小球A連接。已知直桿固定，桿長L為0．8m，且與水平面的夾角θ＝37°。初始時使小球A靜止不動，與A端相連的繩子保持水平，此時繩子中的張力F為45N。已知AO1＝0．5m，重力加速度g取10m／s2，繩子不可伸長．現(xiàn)將小球A從靜止釋放，則：

（1）在釋放小球A之前彈簧的形變量；

（2）若直線CO1與桿垂直，求物體A運動到C點的過程中繩子拉力對物體A所做的功；

（3）求小球A運動到底端D點時的速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質量mB＝3．5kg的物體B通過一輕彈簧固連在地面上，彈簧的勁度系數k＝100N／m．一輕繩一端與物體B連接，繞過無摩擦的兩個輕質小定滑輪O1、O2后，另一端與套在光滑直桿頂端的、質量mA＝1．6kg的小球A連接。已知直桿固定，桿長L為0．8m，且與水平面的夾角θ＝37°。初始時使小球A靜止不動，與A端相連的繩子保持水平，此時繩子中的張力F為45N。已知AO1＝0．5m，重力加速度g取10m／s2，繩子不可伸長．現(xiàn)將小球A從靜止釋放，則：

（1）在釋放小球A之前彈簧的形變量；

（2）若直線CO1與桿垂直，求物體A運動到C點的過程中繩子拉力對物體A所做的功；

（3）求小球A運動到底端D點時的速度。

 

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科目：高中物理 來源：2011年黑龍江省牡一中高三上學期期中考試物理卷 題型：計算題

如圖所示，質量mB＝3.5kg的物體B通過一輕彈簧固連在地面上，彈簧的勁度系數k=100N/m．一輕繩一端與物體B連接，繞過無摩擦的兩個輕質小定滑輪O1、O2后，另一端與套在光滑直桿頂端的、質量mA＝1.6kg的小球A連接．已知直桿固定，桿長L為0.8m，且與水平面的夾角θ=37°．初始時使小球A靜止不動，與A端相連的繩子保持水平，此時繩子中的張力F為45N． 已知A O1=0.5m，繩子不可伸長．現(xiàn)將小球A從靜止釋放（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：

【小題1】在釋放小球A前彈簧的形變量；
【小題2】若直線C O1與桿垂直，求物體A運動到C點的過程中繩子拉力對物體A所做的功；
【小題3】求小球A運動到底端D點時的速度．

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科目：高中物理 來源：同步題 題型：計算題

如圖所示，在水平地面上有A、B兩個物體，質量分別為mA＝3.0 kg和mB＝2.0 kg，它們與地面間的動摩擦因數均為μ＝0.10。在A、B之間有一原長l＝15 cm、勁度系數k＝500 N/m的輕質彈簧將它們連接．現(xiàn)分別用兩個方向相反的水平恒力F1、F2同時作用在A、B兩物體上，已知F1＝20 N，F2＝10 N，取g＝10 m/s2。當物體運動達到穩(wěn)定時，求：
(1)A和B共同運動的加速度；
(2)A、B之間的距離(A和B均可視為質點)．

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