（18分）如圖所示，小車質量M=8kg，帶電量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勻強電場，場強大小E=2×10+2N/C，當小車向右的速度v=3m/s時，將一個不帶電、可視為質點的絕緣物體輕放在小車的右端，物塊質量m=1kg，物塊與小車表面間動摩擦因數(shù)μ=0.2，小車足夠長，g取10m/s2 ,求：（1）物塊在小車上滑動過程中系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內能？（2）從物塊放上小車后5秒內電場力對小車所做的功？

（18分）解：（1）物塊放上小車后，小車小車向右做勻加速運動，其加速度

a1=（qE-μmg）/M = 0.5m/s2      (2分)

物塊向右勻加速  a2=μg=2m/s2 （2分）

設物塊在小車上相對滑動時間為t1

V+a1t1=a2t1     t1 =2秒      （2分）

物塊在小車上相對滑行距離：

Δs=s車-s物 =3m    （2分）

∴內能Q=FfΔs=μmgΔs=6J    （2分）

（2）當物塊與小車相對靜止時，共同加速度運動，其加速度為

a3=qE/(M+m)=2/3 m/s2                （2分） 

當物塊與小車相對靜止后，共同運動的初速度為

V1=v+a1t1=4m/s                   （2分）

小車在相對靜止前位移   s1=vt1+a1t1/2=7m    （1分）

小車在相對靜止后位移   s2=v1t1+a3t1/2=15m    （1分）

∴ W= qE ×（S1+S2）= 132J             （2分）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，小車質量M為2.0kg，與水平地面阻力忽略不計，物體質量m為0.5kg，物體與小車間的動摩擦因數(shù)為0.3．求：
（1）小車在外力作用下以1.2m/s2的加速度向右運動時，物體受摩擦力多大？
（2）若要使物體m脫離小車，則至少用多大的水平力推小車？
（3）若小車長L=1m，靜止小車在8.5N水平推力作用下，物體由車的右端向左滑動，則滑離小車需多長時間？（物體m看作質點）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，小車質量M為2.0kg，與水平地面阻力忽略不計，小物塊質量m=0.50kg，小物塊與小車間的動摩擦因數(shù)為0.3，則：（g=10m/s2）
（1）小車在外力作用下以1m/s2的加速度向右運動時，小物塊受到的摩擦力是多大？
（2）欲使小車產(chǎn)生4m/s2的加速度，給小車需要提供多大的水平推力？
（3）若靜止小車在8.5N水平推力作用下作用了1.5s后撤去，小物塊由車的右端向左滑動到車的左端剛好沒有掉下，求小物塊在小車上運動的總時間？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，小車質量M=8kg，帶電荷量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勻強電場，場強大小E=2×102N/C．當小車向右的速度為3m/s時，將一個不帶電、可視為質點的絕緣物塊輕放在小車右端，物塊質量m=1kg，物塊與小車表面間動摩擦因數(shù)μ=0.2，小車足夠長，g取10m/s2．求：
（1）物塊相對小車滑動時物塊和小車的加速度；
（2）物塊相對小車滑動的時間；
（3）物塊在小車上滑動過程中系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內能；
（4）從滑塊放在小車上后5s內小車電勢能的變化量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，小車質量M=8㎏，帶電荷量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勻強電場，場強大小E=2×102N/C．當小車向右的速度為v=3m/s時，將一個不帶電、可視為質點的絕緣物塊輕放在小車右端，物塊質量m=1kg，物塊與小車表面間動摩擦因數(shù)μ=0.2，小車足夠長，g取10m/s2，求：
（1）物塊在小車上滑動過程中系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內能．
（2）從滑塊放在小車上后5s內電場力對小車所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，小車質量M為2.0kg，它與水平地面摩擦力忽略不計，物體質量m為0.5kg，物體與小車間的動摩擦因數(shù)為0.3．求：
（1）小車在外力作用下以1.2m/s2的加速度向右運動時，物體受摩擦力多大？
（2）欲使小車產(chǎn)生a=3.5m/s2的加速度，需給小車提供多大的水平推力？
（3）若要使物體m脫離小車，則至少用多大的水平力推小車？
（4）若小車長L=1m，靜止小車在8.5N水平推力的作用下，物體由車的右端向左滑動，則滑離小車需多長時間？（物體m看作質點）

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