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在如下图所示的竖直平面内，物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角θ=37°的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行。劲度系数K=5
网友投稿  2022-10-22 00:00:00  互联网

◎ 题目

在如下图所示的竖直平面内，物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角θ =37°的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行。劲度系数K=5N/m的轻弹簧一端固定在0点，一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连，弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，DM垂直于斜面。水平面处于场强E=5×104N/C、方向水平向右的匀强电场中。已知A、B的质量分别为mA ="0." 1kg和mB ="0." 2kg，B所带电荷量q="+4" ×l0-6C。设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，B电量不变。取g= l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求B所受静摩擦力的大小；
（2）现对A施加沿斜面向下的拉力F，使A以加速度a="0." 6m/s2开始做匀加速直线运动。A从M到N的过程中，B的电势能增加了△Ep=0.06J。已知DN沿竖直方向，B与水平面间的动摩擦因数μ=0.4。求A到达N点时拉力F的瞬时功率。

◎ 答案

（1）f=0.4N  （2）2.1336W

◎ 解析

（1）根据题意，静止时，对两物体受力分析如图所示。

由平衡条件得：
对A有：mAgsinθ=FT    ①
对B有：qE+f0=FT      ②
代入数据得f0="0.4" N    ③
（2）根据题意，A到N点时，对两物体受力分析如图所示。

由牛顿第二定律得：
对A有：F+mAgsinθ-FT-FKsinθ=mAa     ④
对B有：FT-qE-f=mBa                ⑤
其中f=μmBg                        ⑥
FK=kx                             ⑦
由电场力做功与电势能的关系得    ⑧
由几何关系得              ⑨
A由M到N，由 得 A运动到N的速度 ⑩
拉力F在N点的瞬时功率P=Fv            ?
由以上各式，代入数据 P="0.528" W          ?
【考点定位】 牛顿第二定律/共点力平衡

◎ 知识点

    专家分析，试题“在如下图所示的竖直平面内，物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角θ=37°的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行。劲度系数K=5…”主要考查了你对  【共点力的平衡】  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。



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