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如图所示,小车质量M=8㎏,带电荷量q=+3×10-2C,置于光滑水平面上,水平面上方存在方向水平向右的匀强电场,场强大小E=2×102N/C.当小车向右的速度为v=3m/s时,将一个不带电、
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,小车质量M=8㎏,带电荷量q=+3×10
-2
C,置于光滑水平面上,水平面上方存在方向水平向右的匀强电场,场强大小E=2×10
2
N/C.当小车向右的速度为v=3m/s时,将一个不带电、可视为质点的绝缘物块轻放在小车右端,物块质量m=1kg,物块与小车表面间动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,g取10m/s
2
,求:
(1)物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能.
(2)从滑块放在小车上后5s内电场力对小车所做的功.
◎ 答案
(1)物块放上后,小车向右做匀加速运动
a
1
=
Eq-μmg
M
=0.5m/
s
2
物块向右做匀加速运动a
2
=μg=2m/s
2
设滑块在小车滑行时间t
1
当两者速度相等时有 v
1
+a
1
t
1
=a
2
t
1
,t
1
=2s
物块在车上相对车滑行距离:
△S=
S
车
-
S
物
=
v
1
t
1
+
1
a
a
1
t
2
-
1
2
a
2
t
2
=3(m)
故 Q=f△S=μmg?△S=6J
(2)当物块与小车相对静止时,共同运动加速度
a
3
=
qE
M+m
=
6
9
=
2
3
m/
s
2
当物块与小车相对静止时,共同运动的速度v=v
1
+a
1
t
1
=4m/s
物块与小车相对静止前小车运动的位移
S
1
=
v
1
t
1
+
1
2
a
1
t
1
2
=7m
物块与小车相对静止后小车运动的位移
S
2
=v
t
2
+
1
2
a
3
t
2
2
=4×3+
1
2
×
2
3
×9=15m
所以 5s内电场力对小车所做的功 W=qE?(S
1
+S
2
)=132J
答:(1)物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能为6J.
(2)从滑块放在小车上后5s内电场力对小车所做的功132J.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,小车质量M=8㎏,带电荷量q=+3×10-2C,置于光滑水平面上,水平面上方存在方向水平向右的匀强电场,场强大小E=2×102N/C.当小车向右的速度为v=3m/s时,将一个不带电、…”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】,【电场强度的定义式】 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/202210/341890.html
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