如图所示,AB和BC是由相同材料组成的绝缘斜面和水平面,A与C的水平距离为SAC=5米,H高2.8米,h=0.8米.质量为m的小滑块由A静止开始释放,它恰能运动到C而静止.现在让小滑块

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,AB和BC是由相同材料组成的绝缘斜面和水平面,A与C的水平距离为SAC=5米,H高2.8米,h=0.8米.质量为m的小滑块由A静止开始释放,它恰能运动到C而静止.现在让小滑块带上电量q,并在轨道所在处施加竖直向下的匀强电场,场强大小E=mg/2q,在A点给小滑块一个沿斜面向下的4米/秒的初速度,求滑块滑出C后所抛出的水平距离是多大?
下面是一位同学对上述问题的求
未加电场小滑块由A静止下滑,由动能定理结合题意有:
mg(H-h)-μmgSAC=0(1)
加电场后,由动能定理结合题意有:
(mg+qE)(H-h)-μmgSAC=
1
2
m(v2-v02)   (2)
联解方程(1)和(2)得:
v=

2qE
m
(H-h)+v02
=

g(H-h)+v02
=6m/s
小滑块离开C后作平抛运动:h=
1
2
gt2,s=vt,
结合题给条件和上述结果有:s=v

2h
g
=2.4m
请你对这位同的求解作出评价:
(1)答案是否正确?简述正确与否的理由.
(2)如果你认为答案不正确,请完成该问题的求解过程,求出正确的答案.
魔方格

◎ 答案

(1)该同学的答案不正确.
原因在于在施加竖直向下的电场后,物体对桌面压力N=mg+qE,因而物体受到的滑动摩擦力f=μN=μ(mg+qE),而这位同学仍用f=μmg来计算摩擦力做的功.
(2)据上分析,仍保留这位同学列出的(1)式:mg(H-h)-μmgSAC=0
修改(2)式为:(mg+qE)(H-h)-μ(mg+qE)SAC=
1
2
m(υ2-
υ20
)

联解上述两式得:υ=υ0=4米/秒
滑块滑出C后做平抛运动,运用平抛运动的公式:h=
1
2
gt2

得:S=vt=υ

2h
g
=4×

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