Question

【题目】如图甲所示，电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于粗糙绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s2。

求：

（1）物块所受的摩擦力大小和0~1秒内的加速度大小。

（2）物块的质量。

（3）前2秒内电场力做的功。

Answer 1

【答案】(1)f=2N; (2) (3)7J

【解析】

由图丙可知物体先做匀加速运动，然后做匀速运动，速度时间图象的斜率表示加速度，根据图象可知1-2s时间内电场力与摩擦力的关系，再对0-1s时间内由牛顿第二定律可得出物块的质量；由位移公式得出前2秒内位移大小，由恒力功表达式即可求解电场力做的功。

解：（1）1-2s，物体做匀速直线运动，则有物块所受的摩擦力大小=2N

0~1秒内的加速度大小

（2）0-1s时间内由牛顿第二定律可得

解得

（3）0~1秒内的位移

第1秒内电场力做的功=3J

第2秒内电场力做的功

前2秒内电场力做的功