质量为m=1.0kg、带电量q=+2.5×10-4C的小滑块(可视为质点)放在质量为M=2.0kg的绝缘长木板的左端,木板放在光滑水平面上,滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.

◎ 题目

质量为m=1.0kg、带电量q=+2.5×10-4C的小滑块(可视为质点)放在质量为M=2.0kg的绝缘长木板的左端,木板放在光滑水平面上,滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.5m,开始时两者都处于静止状态,所在空间加有一个方向竖直向下强度为E=4.0×104N/C的匀强电场,如图所示。取g=10m/s2,试求:
(1)用水平力F0拉小滑块,要使小滑块与木板以相同的速度一起运动,力F0应满足什么条件?
(2)用水平恒力F一直拉着小滑块向木板的右端运动,若在1.0s末使滑块从木板右端滑出,力F应为多大?
(3)按第(2)问的力F作用,在小滑块刚刚从木板右端滑出时,系统的内能增加了多少?(设m与M之间最大静摩擦力与它们之间的滑动摩擦力大小相等,滑块在运动中带电量不变)

◎ 答案

解:(1)当拉力F0作用于滑块m上,木板能够产生的最大加速度为:
为使滑块与木板共同运动,滑块最大加速度am≤aM
对于滑块有:

即为使滑块与木板之间无相对滑动,力F0不应超过6.0N
(2)设滑块相对于水平面的加速度为a1,木板的加速度为a2,由运动学关系可知:

滑动过程中木板的加速度a2=2.0m/s2,则可得滑块运动的加速度a1=5.0m/s2
对滑块:
(3)在将小滑块从木板右端拉出的过程中,相同的内能增加了:J

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“质量为m=1.0kg、带电量q=+2.5×10-4C的小滑块(可视为质点)放在质量为M=2.0kg的绝缘长木板的左端,木板放在光滑水平面上,滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】,【功能关系】  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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