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匀变速直线运动的位移与时间的关系
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如图所示,绝缘长方体B置于水平面上,两端固定一对平行带电极板,极扳间形成匀强电场E,长方体B的上表面光滑,下表面与水平面的动摩擦因数μ=0.05(设最大静摩擦力与滑动摩擦
网友投稿 2022-08-02 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,绝缘长方体B置于水平面上,两端固定一对平行带电极板,极扳间形成匀强电场E,长方体B的上表面光滑,下表面与水平面的动摩擦因数μ=0.05(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同),B与极板的总质量m
B
=1.0kg.带正电的小滑块A质量m
A
=0.6kg,其受到的电场力大小F=1.2N.假设A所带的电量不影响极板间的电场分布.t=0时刻,小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度v
A
=1.6m/s向左运动,同时,B(连同极板)以相对地面的速度v
B
=0.40m/s向右运动.问(g取10m/s
2
)
(1)A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少?
(2)若A最远能到达b点,a、b的距离L应为多少?从t=0时刻到A运动到b点时,摩擦力对B做的功为多少?
◎ 答案
(1)A刚开始运动时的加速度大小
a
A
=
F
m
A
=2.0m/
s
2
方向水平向右
B受电场力F′=F=1.2N摩擦力f=μ(m
A
+m
B
)g=0.8N
B刚开始运动时的加速度大小
a
B
=
F
′
+f
m
B
=2.0m/
s
2
方向水平向左
答:A的加速度大小为2.0m/s
2
,方向水平向右,B的加速度大小为2.0m/s
2
,方向水平向左.
(2)设B从开始匀减速到零的时间为t
1
,则有
t
1
=
v
B
a
B
=0.2s
s
B1
=
v
B
t
1
2
=0.04m
t
1
时刻A的速度v
A1
=v
A
-a
A
t
1
=1.2m/s>0
A的位移
s
A1
=
(
v
A
+
v
A1
)
t
1
2
=0.28m
此t
1
时间内A相对B运动的位移s
1
=s
A1
+s
B1
=0.32m
w
1
=-f?s
B1
=-0.032J
t
1
后,由于F′>f,B开始向右作匀加速运动,A继续作匀减速运动,当它们速度相等时A、B相距最远,
设此过程运动时间为t
2
,它们速度为v,则有 对A:速度v=v
A1
-a
A
t
2
对B:加速度
a
B1
=
F
′
-f
m
B
=0.4m/
s
2
速度v=a
B1
t
2
解得:v=0.2m/s t=0.5s
t
2
时间内A运动的位移
s
A2
=
(v+
v
A1
)
t
2
2
=0.35m
B运动的位移
s
B2
=
v
t
2
2
=0.05m
t
2
内A相对B的位移s
2
=s
A2
-s
B2
=0.30m摩擦力对B做功为w
1
=-f?s
B2
=-0.04J
A最远到达b点a、b的距离为L=s
1
+s
2
=0.62m
从t=0时刻到A运动到b点时,摩擦力对B做的功为 w
f
=w
1
+w
2
=-0.072J
答:a、b的距离L应为0.62m,摩擦力对B做的功为-0.072J.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,绝缘长方体B置于水平面上,两端固定一对平行带电极板,极扳间形成匀强电场E,长方体B的上表面光滑,下表面与水平面的动摩擦因数μ=0.05(设最大静摩擦力与滑动摩擦…”主要考查了你对 【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】,【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202208/231122.html
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