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如图所示，一块质量均匀、水平放置的绝缘平板长2m，其左端A靠在竖直墙面上，中心C固定在高1m的支架上，支架下端与水平固定转轴O连接，平板可绕转动轴O沿顺时针方向翻转．在平
网友投稿  2022-10-29 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示，一块质量均匀、水平放置的绝缘平板长2m，其左端A靠在竖直墙面上，中心C固定在高1m的支架上，支架下端与水平固定转轴O连接，平板可绕转动轴O沿顺时针方向翻转．在平板A点处有一质量为0.1kg的带正电小物体M以初速v0开始向右运动，物体与平板间的动摩擦因数μ=0.2．试求：
（1）为使平板不翻倒，物体的初速v0的最大值．
（2）若物体所带电量q=10-5C，在整个空间加场强为E=3×104 N/C、水平向左的匀强电场，则为使平板不翻倒，物体的初速v0的最大值又可以为多少？
（3）与（2）条件相同，若物体的初速v0=2m/s，物体与墙面碰撞时能量不损失，则当物体最终停止时，运动的总路程为多少？
魔方格

◎ 答案

（1）设为使平板不翻倒，物体向右滑行的最大距离为s．
平板刚要翻倒时，由力矩平衡条件得  mg（LAC-s）=μmgLOC      
解得  s=0.8m      
物体的加速度大小为a=
μmg
m
=μg=2m/s2
则 v0≤

2as
=

3.2
m/s       
（2）在整个空间加场强为E=3×104 N/C、水平向左的匀强电场时，物体受到了水平向左的电场力，此时加速度为a′=
μmg+qE
m
=5m/s2           
则v0′≤

2a′s
=

8
m/s             
（3）对于整个运动过程，运用动能定理得：
-μmgS总=0-
1
2
mv2               
解得，S总=1m                     
答：
（1）为使平板不翻倒，物体的初速v0的最大值是

3.2
m/s．
（2）为使平板不翻倒，物体的初速v0的最大值又可以为

8
m/s．
（3）当物体最终停止时，运动的总路程为1m．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，一块质量均匀、水平放置的绝缘平板长2m，其左端A靠在竖直墙面上，中心C固定在高1m的支架上，支架下端与水平固定转轴O连接，平板可绕转动轴O沿顺时针方向翻转．在平…”主要考查了你对  【力矩的平衡】，【牛顿第二定律】，【动能定理】  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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