练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    如下图所示，绝缘长方体B置于水平面上，两端固定一对平行带电极板，极板间形成匀强电场E.长方体B的上表面光滑，下表面与水平面的动摩擦因数μ＝0.05(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同)．B与极板的总质量mB＝1.0 kg.带正电的小滑块A质量mA＝0.60 kg，其受到的电场力大小F＝1.2 N．假设A所带的电量不影响极板间的电场分布．t＝0时刻，小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度vA＝1.6 m/s向左运动，同时，B(连同极板)以相对地面的速度vB＝0.40 m/s向右运动．问(g取10 m/s2)

    （1）A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少？

    （2）若A最远能到达b点，a、b的距离L应为多少？从t＝0时刻至A运动到b点时，摩擦力对B做的功为多少？

     

    【答案】

    (1) －2.0 m/s2(2) W＝－0.072 J

    　【解析】(1)以向右运动为正方向，初始时刻，A、B受力情况如图所示，其中F与F′互为作用力与反作用力，大小相等F＝F′，B受到的摩擦力大小为

      f＝μ(mA＋mB)g＝0.8 N

    aA＝＝2.0 m/s    aB＝－＝－2.0 m/s2

    (2)方法一　由加速度和初速度的值，可以判定B的速度首先达到零．

    B速度为零时所用的时间：t1＝－

    此时B的位移：  sB＝

    t1时刻后，B物体的受力分析如图，由于F′>Ff，B将向左运动．

    设t1时刻后B的加速度为：aB′＝

    设t时刻A和B的速度分别为vA′、vB′

    vA′＝－vA＋aAt    vB′＝aB′(t－t1)(t>t1)

    设t2时刻A、B速度相等，得：t2＝0.70 s

    设从t1到t2时刻B的位移：sB′＝aB′(t2－t1)2

    A从初始时刻到t2时刻的位移：sA＝－vAt2＋aAt

    由题意：L＝sB＋sB′－sA＝0.62 m

    设摩擦力做的功为：     W＝－μ(mA＋mB)g(|sB|＋|sB′|)     W＝－0.072 J

    方法二　vB<vA，B物体经过tB＝－＝0.2 s速度减为零．

    此时B物体受到A物体对它的向左的作用力F′.

    由于F′>μ(mA＋mB)g，故B物体向左运动，由牛顿第二定律

    F′－μ(mA＋mB)g＝mBaB′，得aB′＝0.4 m/s2，方向向左．

    A物体向左匀减速，B物体向左匀加速，当A、B达到共同速度时，A到达最远点b

    设B物体向左运动t时间与A达到共同速度v，则有v＝aB′t＝vA－aA(t＋tB)

    得:   t＝0.5 s，v＝0.2 m/s

    以向左为正方向，A、B物体的v－t图象如下．

    由图象可知：L＝ (vA－aAtB＋vA＋vB)tB＋ (vA－aAtB)t＝0.62 m

    Wf＝μ(mA＋mB)g＝－0.072 J

    本题考查力与运动的关系，分析受力情况，根据受力求出加速度，求出位移，根据W=Fs求出功

     

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2009?广东）如图所示，绝缘长方体B置于水平面上，两端固定一对平行带电极板，极扳间形成匀强电场E，长方体B的上表面光滑，下表面与水平面的动摩擦因数μ=0.05（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同），B与极板的总质量mB=1.0kg．带正电的小滑块A质量mA=0.6kg，其受到的电场力大小F=1.2N．假设A所带的电量不影响极板间的电场分布．t=0时刻，小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度vA=1.6m/s向左运动，同时，B（连同极板）以相对地面的速度vB=0.40m/s向右运动．问（g取10m/s2）
    （1）A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少？
    （2）若A最远能到达b点，a、b的距离L应为多少？从t=0时刻到A运动到b点时，摩擦力对B做的功为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，绝缘长方体B置于水平面上，两端固定一对平行带电极板，极板间形成匀强电场E长方体B的上表面光滑，下表面与水平面的动摩擦因数μ=0.05（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同），B与极板的总质量mB=1.0kg带正电的小滑块A质量mA=0.60kg，其受到的电场力大小F=1.2N，假设A所带的电量不影响极板间的电场分布，t=0时刻，小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度vA=1.6m/s向左运动，同时，B（连同极板）以相对地面的速度vB=0.40m/s向右运动（g取10m/s2）问：
    （1）A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少？
    （2）若A最远能到达b点，a、b的距离L应为多少？从t=0时刻至A运动到b点时，摩擦力对B做的功为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：四川省南充高中2011－2012学年高二下学期第二次月考物理试题 题型：038

    如下图所示，绝缘长方体B置于水平面上，两端固定一对平行带电极板，极板间形成匀强电场E．长方体B的上表面光滑，下表面与水平面的动摩擦因数μ＝0.05(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同)．B与极板的总质量mB＝1.0 kg．带正电的小滑块A质量mA＝0.60 kg，其受到的电场力大小F＝1.2 N．假设A所带的电量不影响极板间的电场分布．t＝0时刻，小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度vA＝1.6 m/s向左运动，同时，B(连同极板)以相对地面的速度vB＝0.40 m/s向右运动．问(g取10 m/s2)

    (1)A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少？

    (2)若A最远能到达b点，a、b的距离L应为多少？从t＝0时刻至A运动到b点时，摩擦力对B做的功为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2011-2012学年四川省南充高中高二下学期第二次月考物理试卷（带解析） 题型：计算题

    如下图所示，绝缘长方体B置于水平面上，两端固定一对平行带电极板，极板间形成匀强电场E.长方体B的上表面光滑，下表面与水平面的动摩擦因数μ＝0.05(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同)．B与极板的总质量mB＝1.0 kg.带正电的小滑块A质量mA＝0.60 kg，其受到的电场力大小F＝1.2 N．假设A所带的电量不影响极板间的电场分布．t＝0时刻，小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度vA＝1.6 m/s向左运动，同时，B(连同极板)以相对地面的速度vB＝0.40 m/s向右运动．问(g取10 m/s2)

    （1）A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少？
    （2）若A最远能到达b点，a、b的距离L应为多少？从t＝0时刻至A运动到b点时，摩擦力对B做的功为多少？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案