(14分)如下圖所示,可視為質(zhì)點的三物塊A、B、C放在傾角為30°、長L=2m的固定斜面上,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù),A與B緊靠在一起,C緊靠在固定擋板上,三物塊的質(zhì)量分別為mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg,其中A不帶電,B、C的帶電量分別為qB=+4.00×l0-5C. qC=+2.00×l0-5C.且保持不變,開始時三個物塊均能保持靜止且與斜面間均無摩擦力作用.如果選定兩點電荷在相距無窮遠處的電勢能為0,則相距為r時;兩點電荷具有的電勢能可表示為,現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上作加速度a=1.5m/s2的勻加速直線運動,經(jīng)過時間t0,力F變?yōu)楹懔,當A運動到斜面頂端時撤去力F.已知靜電力常量k=9.0×l09N·m2/C2,g=10m/s2.求

(1)未施加力F時物塊B、C間的距離:
(2)t0時間內(nèi)A上滑的距離;
(3)t0時間內(nèi)庫侖力做的功;
(4)力F對A物塊做的總功.
(1)L1="1.0m" (2) (3)W0=1.2J(4)6.05 J
(14分)(1)L1=1.0m   (2)       (3)      W0=1.2J   (4)
          W1=1.05J   力F對A物塊做的功W2=F(L-L2
式代入數(shù)據(jù)得W2=5J      則力F對A物塊做的功W=W1+W2="6.05" J
本題考查動能定理的應(yīng)用,未施加F時,以AB作為整體,受到重力、支持力、庫侖力的作用而受力平衡,建立直角坐標系分解后可得庫侖力大小,再由庫侖力公式可求得B與C間距,力F變?yōu)楹懔φf明AB已經(jīng)分離,在AB分離瞬間,AB的加速度相等,兩者間沒有相互作用力,以B為研究對象,受到C的斥力、重力、支持力作用,加速度為a,由此可求得BC間距,從而求得第二問,根據(jù)電勢能公式可求得電勢能變化量,從而求得電場力做功,根據(jù)功能關(guān)系和動能定理可求得力F對A物塊做的總功
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)一根輕繩一端系一小球,另一端固定在O點,在O點有一個能測量繩的拉力大小的力傳感器,讓小球繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動,由傳感器測出拉力F隨時間t變化圖象如圖所示,已知小球在最低點A的速度vA=6 m/s,g="10" m/s2,求:
(1)小球做圓周運動的周期T
(2)輕繩的長度L.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量為m的物體,如圖所示.繩的P端拴在車后的掛鉤上,Q端拴在物體上.設(shè)繩的總長不變,繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計.開始時,車在A點,左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的,左側(cè)繩長為H.提升時,車加速向左運動,沿水平方向從A經(jīng)過B駛向C.設(shè)A到B的距離也為H,車過B點時的速度為vB.求在車由A移到B的過程中,繩Q端的拉力對物體做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一絕緣的長為L。兩端分別帶有等量異種電荷的輕桿,電量的絕對值為Q,處在場強為E的勻強電場中,桿與電場線夾角為60°,若使桿沿順時針方向轉(zhuǎn)過60°(以桿上某一點為圓心轉(zhuǎn)動),則下列敘述正確的是
A.電場力不做功,兩電荷電勢能不變
B.電場力做的總功為QEL/2,兩電荷的電勢能減少
C.電場力做的總功為QEL/2,兩電荷的電勢能增加
D.電場力做的總功大小跟轉(zhuǎn)軸位置有關(guān)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某實驗小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”,圖中小車中可放置砝碼,實驗中,小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達地面,打點針時器工作頻率為50 Hz.

(1)實驗的部分步驟如下:
①在小車中放入砝碼,把紙帶穿過打點計時器,連在小車后端,用細線跨過定滑輪連接小車和鉤碼;
②將小車停在打點計時器附近,先        ,再        ,小車拖動紙帶,打點計時器在紙帶上打下一列點,         ;
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復②的操作。
(2)如圖是鉤碼質(zhì)量為0.03 kg,砝碼質(zhì)量為0.02 kg時得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點0及A、B、C、D和E五個計數(shù)點,可獲得各計數(shù)點到0的距離S及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v,請將C點的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置.
(3)在上述的運動過程中,對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng),               做正功,
       做負功.

(4)實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線(其中Δv2=v2-v20),根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是                                                 .要驗證“動能定理”,還需要測量的物理量是摩擦力和                 
表1紙帶的測量結(jié)果
測量點
S/cm
v/(m·s-1)
0
0.00
0.35
A
1.51
0.40
B
3.20
0.45
C
   
  
D
7.15
0.54
E
9.41
0.60

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在絕緣水平面上,相距為、兩點處分別固定著兩個等量正電荷,a、b是連線上兩點,其中==,連線中點。一質(zhì)量為帶電量為+的小滑塊(可視為質(zhì)點)以初動能從a點出發(fā),沿直線向b點運動,其中小滑塊第一次經(jīng)過點時的動能為初動能的倍(>1),到達b點時動能恰好為零,小滑塊最終停在點,求

(1)小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù);
(2)兩點間的電勢差
(3)小滑塊運動的總路程s.,

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)某物體放在一傾角為θ的斜面上,向下輕輕一推,它剛好能勻速下滑.若給此物體一個沿斜面向上的初速度v0,那么,

(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ為多大?
(2)它能沿斜面向上滑的最大位移為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,某人乘雪橇從雪坡經(jīng)A點滑至B點,接著沿水平路在滑至C點停止.人與雪橇的總質(zhì)量為70 kg.表中記錄了沿坡滑下過程中的有關(guān)數(shù)據(jù),請根據(jù)圖表及圖中的數(shù)據(jù)解決下列問題:(取g="10" m/s2)

位置
A
B
C
速度( m/s)
2.0
12.0
0
時間(s)
0
4
10
 (1)人與雪橇從A到B的過程中,損失的機械能為多少?
(2)設(shè)人與雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力的大小.
(3)人與雪橇從B到C的過程中,運動的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2010年在加拿大城市溫哥華舉辦的冬奧會上,瑞典女隊又一次獲得冰壺比賽世界冠軍.運動員以一定的初速度將冰壺沿水平面拋出,由于摩擦阻力的作用,其動能隨位移變化圖線如圖所示,已知冰壺質(zhì)量為19 kg,g取10 m/s2,則以下說法正確的是(  )
A.μ=0.05B.μ=0.02
C.滑行時間t=5 sD.滑行時間t=10 s

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