◎ 题目

如图所示，小车质量M=8kg，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/s2．求： （1）物块相对小车滑动时物块和小车的加速度； （2）物块相对小车滑动的时间； （3）物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能； （4）从滑块放在小车上后5s内小车电势能的变化量．

◎ 答案

（1）物块放上后，小车向右做匀加速运动 a1= Eq-μmg M =0.5m/s2 物块向右做匀加速运动a2=μg=2m/s2 （2）设滑块在小车滑行时间t1 ∴v1+a1t1=a2t1       t1=2s                                     （3）物块在车上相对车滑行距离△S=S车-S物=v1t1+ 1 2 a1t2- 1 2 a2t2=3（m） ∴Q=f△S=μmg?△S=6J                                               （4）当物块与小车相对静止时，共同运动加速度a3= qE M+m = 6 9 = 2 3 m/s2 当物块与小车相对静止时，共同运动的速度 v=v1+a1t1=4m/s    S1=v1t1+ 1 2 a1t12=7mS2=vt2+ 1 2 a3t22=4×3+ 1 2 × 2 3 ×9=15m △Ep减少=W电=qE?（S1+S2）=6×22=132J                答：（1）小车的加速度为0.5m/s2，物块的加速度为2m/s2． （2）物块相对小车滑动的时间为2s． （3）物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能为6J． （4）从滑块放在小车上后5s内小车电势能的变化量为132J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，小车质量M=8kg，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3m/s时，将一个不带电、可…”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。