◎ 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？

◎ 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。