解:(1)物塊放上后,小車向右做勻加速運動
物塊向右做勻加速運動
(2)設(shè)滑塊在小車滑行時間t
1∴v
1+a
1t
1=a
2t
1 t
1=2s
(3)物塊在車上相對車滑行距離△S=S
車-S
物=
=3(m)
∴Q=f△S=μmg?△S=6J
(4)當物塊與小車相對靜止時,共同運動加速度
當物塊與小車相對靜止時,共同運動的速度 v=v
1+a
1t
1=4m/s
△E
p減少=W
電=qE?(S
1+S
2)=6×22=132J
答:(1)小車的加速度為0.5m/s
2,物塊的加速度為2m/s
2.
(2)物塊相對小車滑動的時間為2s.
(3)物塊在小車上滑動過程中系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為6J.
(4)從滑塊放在小車上后5s內(nèi)小車電勢能的變化量為132J.
分析:(1)分別對物塊和小車運用牛頓第二定律,求出加速度的大小.
(2)當物塊與小車速度相同時,兩者之間不發(fā)生相對滑動,結(jié)合運動學(xué)公式,抓住速度相等,求出相對滑動的時間.
(3)運用運動學(xué)公式求出物體相對于小車的位移,從而求出產(chǎn)生的熱量.
(4)小車在5s內(nèi)以不同的加速度做勻加速直線運動,通過運動學(xué)公式求出小車在5s內(nèi)的位移,結(jié)合電場力做功等于電勢能的減小量求出小車電勢能的變化量.
點評:本題綜合考查了牛頓第二定律、運動學(xué)公式、功能關(guān)系,關(guān)鍵理清運動過程,結(jié)合運動學(xué)公式進行求解.