如圖所示，在絕緣水平面上的P點(diǎn)放置一個質(zhì)量為kg的帶負(fù)電滑塊A，帶電荷量C．在A的左邊相距m的Q點(diǎn)放置一個不帶電的滑塊B，質(zhì)量為kg，滑塊B距左邊豎直絕緣墻壁s＝0.15m．在水平面上方空間加一方向水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為N/C，使A由靜止釋放后向左滑動并與B發(fā)生碰撞，碰撞的時間極短，碰撞后兩滑塊結(jié)合在一起共同運(yùn)動，與墻壁發(fā)生碰撞時沒有機(jī)械能損失，兩滑塊都可以視為質(zhì)點(diǎn)．已知水平面OQ部分粗糙，其余部分光滑，兩滑塊與粗糙水平面OQ間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.50，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2．求：

（1）A經(jīng)過多少時間與B相碰？相碰結(jié)合后的速度是多少？

（2）AB與墻壁碰撞后在水平面上滑行的過程中，離開墻壁的最大距離是多少？

（3）A、B相碰結(jié)合后的運(yùn)動過程中，由于摩擦而產(chǎn)生的熱是多少？通過的總路程是多少？

（1）m / s

（2）m

（3）Q=0.18J，m


解析:

（1）由于PQ部分光滑，滑塊A只在電場力作用下加速運(yùn)動，設(shè)經(jīng)時間t與B相碰，A與B相遇前的速度大小為v1，結(jié)合后的共同速度大小為v2，則

  ·（2分）

·（2分）

解得s·（1分）m / s

滑塊A、B碰撞的過程中動量守恒，即·（2分）m / s·（1分）

（2）兩滑塊共同運(yùn)動，與墻壁發(fā)生碰撞后返回，第一次速度為零時，兩滑塊離開墻壁的距離最大，設(shè)為，在這段過程中，由動能定理得

·（2分） 解得m·（1分）

（3）由于N，N，，即電場力大于滑動摩擦力，AB向右速度為零后在電場力的作用下向左運(yùn)動，最終停在墻角O點(diǎn)處，設(shè)由于摩擦而產(chǎn)生的熱為Q，由能量守恒得

J···（2分）

設(shè)AB第二次與墻壁發(fā)生碰撞后返回，滑塊離開墻壁的最大距離為，假設(shè)L2＜s，在這段過程中，由動能定理得   解得L2≈0.064m

L2＜s＝0.15m ，符合假設(shè)，即AB第二次與墻壁發(fā)生碰撞后返回停在Q點(diǎn)的左側(cè)，以后只在粗糙水平面OQ上運(yùn)動�！ぁぁぃ�2分）

設(shè)在粗糙水平面OQ部分運(yùn)動的總路程s1，則·（2分）s1＝0.6m·（1分）

設(shè)AB相碰結(jié)合后的運(yùn)動過程中通過的總路程是s2，則

（2分）  m（1分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在絕緣水平面上，相距為L的A、B兩點(diǎn)處分別固定著兩個等量正電荷．a(chǎn)、b是AB連線上兩點(diǎn)，其中Aa=Bb=
L4
，O為AB連線的中點(diǎn)．一質(zhì)量為m帶電量為+q的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初動能E0從a點(diǎn)出發(fā)，沿AB直線向b運(yùn)動，其中小滑塊第一次經(jīng)過O點(diǎn)時的動能為初動能的n倍（n＞1），到達(dá)b點(diǎn)時動能恰好為零，小滑塊最終停在O點(diǎn)，求：
（1）小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ．
（2）Ob兩點(diǎn)間的電勢差UOb．
（3）小滑塊運(yùn)動的總路程s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?德陽模擬）如圖所示，在絕緣水平面上放一質(zhì)量m=2.0×10-3kg的帶電滑塊A，所帶電荷量q=1.0×10-7C．在滑塊A的左邊L=0.3m處放置一個不帶電的絕緣滑塊B，質(zhì)量M=4.0×10-3kg，B與一端連在豎直墻壁上的輕彈簧接觸（不連接）且彈簧處于自然狀態(tài)，彈簧原長S=0.05m．如圖所示，在水平面上方空間加一水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小為E=4.0×105N/C，滑塊A由靜止釋放后向左滑動并與滑塊B發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時間極短，碰撞后兩滑塊結(jié)合在一起共同運(yùn)動并一起壓縮彈簧至最短處（彈性限度內(nèi)），此時彈性勢能E0=3.2×10-3J，此后兩滑塊始終沒有分開，兩滑塊的體積大小不計，與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，g取10m/s2．求：
（1）兩滑塊碰撞后剛結(jié)合在一起的共同速度v；
（2）兩滑塊被彈簧彈開后距豎直墻壁的最大距離s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?天津模擬）如圖所示，在絕緣水平面上固定兩個等量同種電荷A、B，在AB連線上的P點(diǎn)釋放一帶電滑塊，則滑塊會由靜止開始一直向右運(yùn)動到AB連線上的另一點(diǎn)M而靜止．則以下判斷正確的是（　　）

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（2012?黃埔區(qū)模擬）如圖所示，在絕緣水平面上A、B兩點(diǎn)分別固定一個電荷量相等的同種點(diǎn)電荷，在AB連線上靠近A點(diǎn)的P點(diǎn)由靜止釋放一個帶電小滑塊，滑塊會由靜止開始一直向右運(yùn)動到AB連線上的某一點(diǎn)M（圖中沒有畫出）而靜止不動．下列說法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?廣州一模）如圖所示，在絕緣水平面上，相距為L的A、B兩點(diǎn)分別固定著等量正點(diǎn)電荷．O為AB連線的中點(diǎn)，C、D是AB連線上兩點(diǎn)，其中AC=CO=OD=DB=
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L．一質(zhì)量為m電量為+q的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初動能E0從C點(diǎn)出發(fā)，沿直線AB向D運(yùn)動，滑塊第一次經(jīng)過O點(diǎn)時的動能為n E0（n＞1），到達(dá)D點(diǎn)時動能恰好為零，小滑塊最終停在O點(diǎn)，求：
（1）小滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）C、O兩點(diǎn)間的電勢差UCO；
（3）小滑塊運(yùn)動的總路程S．

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