如图所示,有一柔软链条全长为L=1.0m,质量均匀分布,总质量为M=2.0kg。链条均匀带正电,总带电量Q=1.0×10-6C、将链条放在离地足够高的水平桌面上。空间存在竖直向下的匀

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 受力分析/2022-10-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,有一柔软链条全长为L=1.0m,质量均匀分布,总质量为M=2.0kg。链条均匀带正电,总带电量Q=1.0×10-6C、将链条放在离地足够高的水平桌面上。空间存在竖直向下的匀强电场,电场强度的大小E=2.0×107V/m。若桌面与链条之间的动摩擦因数为μ=0.5(重力加速度取g=10m/s2)。给链条一个向右的初动能,试求:
小题1:链条受到的最大滑动摩擦力;
小题2:当桌面下的链条多长时,桌面下的链条所受到的重力恰好等于链条受到的滑动摩擦力。
小题3:能使链条从桌面上全部滑下所需的最小初动能。

◎ 答案


小题1:20 N
小题2:x="0.5m "
小题3:

◎ 解析

(1)链条刚开始下滑的瞬间,此时链条全部在桌面上,正压力N最大。
N=Mg+qE
则fmax=μN=μ(Mg+qE)=20 N                    (4分)
(2)假设有x的链条在桌面下方

得到x="0.5m "                                         (4分)
(3)
当下垂链条受到的重力加上电场力等于滑动摩擦力时,是临界情况。
根据平衡条件:求得:  (3分)
当链条垂下1/3m时,重力+电场力=滑动摩擦力,则如果继续下滑,重力就大于滑动摩擦力了。所以链条下滑1/3m后就会自动下滑,链条所需要的最小初动能是能够让它下滑1/3m所需的动量。                                                      (2分)
根据动能定理:


解得:                                           (3分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,有一柔软链条全长为L=1.0m,质量均匀分布,总质量为M=2.0kg。链条均匀带正电,总带电量Q=1.0×10-6C、将链条放在离地足够高的水平桌面上。空间存在竖直向下的匀…”主要考查了你对  【受力分析】  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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