Question

如圖所示，在一個水平面上建立x軸，在過原點O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個勻強電場，場強大小E=6.0×10⁵N/C，方向與x軸正方向相同．在O處放一個電荷量-5.0×10^-8C、質(zhì)量m=1.0×10^-2kg的絕緣物塊．物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，沿x軸正方向給物塊一個初速度v₀=4.0m/s，求物塊最終停止時的位置．（g取10m/s²）

Answer 1

分析：物塊先向右做勻減速直線運動到零，然后返回做勻加速直線運動，離開電場后再做勻減速運動直到停止．根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式以及動能定理求出物塊最終停在的位置．

解答：解：對物塊由初速度v₀=4.0m/s到第一次停止過程由動能定理列方程：
-（qE+μmg）x=0-

1

2

mv₀²   
代入數(shù)據(jù)解得：x=1.6m
由于qE＞μmg，所以物體將先向左做加速運動，過邊界后做減速運動，設(shè)過邊界后最終停在O點左方X₁的位置，對物塊從第一次停止到停在O點左方X₁的位置過程由動能定理得：
qEx-μmg（x+X₁）=0   
解得：x₁=0.8m
答：物塊最終停止時的位置物塊最終停止時的位置O點左方0.8m．

點評：解決本題的關(guān)鍵理清物塊的運動過程，動能定理既適用某一階段也適用于全過程的運動情形．