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如图1所示,一个质量为0.1kg、电荷量为+1.0×10-6C的小滑块B,放在足够长的粗糙绝缘板A上.用手托住A置于水平向左的匀强电场中,保持A板水平,A、B均静止.现将板A从图中位置P竖直向上托至Q处,其运动的速度随时间变化的图线如图2所示,由于板A的运动,滑块B相对于板A滑动,在板A从位置P运动到Q处的时间内,B相对于A运动了0.02m,板A静止后,滑块B继续在板A上运动了0.02m.取g=10m/s2,求:
(1)绝缘板A从P到Q的两个运动过程中的加速度大小分别为多少?
(2)滑块B与板A间的动摩擦因数以及电场强度的大小.

【答案】分析:(1)根据v-t的图象,结合加速度的定义式:即可计算出两个加速度;
(2)物块B运动的时间、位移已知,属于已知物体的运动求物体的受力,应用牛顿第二定律和运动学的方程,求得物块B运动的加速度,再对B进行受力分析,结合受力分析求得滑块B与板A间的动摩擦因数以及电场强度的大小.
解答:解:(1)设绝缘板A匀加速和匀减速运动过程中的加速度大小分别为a1和a2,由绝缘板A运动的速度随时间变化的图象2可知,加速运动的时间t1=0.8s,减速运动的时间为t2=0.2s,
所以:加速过程中:
减速过程中:  
(2)以滑块B为研究对象:
分析:当板A做匀加速运动时,滑块B处于超重状态,滑块B不会相对于A板滑动,当板A做匀减速运动时,滑块B处于失重状态而滑动,设滑块B在水平方向的加速度为a3
由题意得:
代入数据解得:
受力分析如图1所示:


水平方向:FE-f1=ma3
竖直方向:mg-N1=ma2
又f1=μN1
代人数据得:N1=0.5N
所以,A板静止时,滑块B的速度:vB=a3t2=1.0×0.2m/s=0.2m/s
板A静止后,滑块B做匀减速直线运动,设滑块B在水平方向的加速度为a4
由题意得:
代入数据解得:
受力分析如图2所示:
水平方向:FE-f2=ma4
竖直方向:mg-N2=0
又:f2=μN2
代入数据解得:N2=1.0N
联立方程(1)、(2)得:μ=0.4;   N/C=3×105N/C
答:(1)绝缘板A从P到Q的两个运动过程中的加速度大小分别为
(2)滑块B与板A间的动摩擦因数μ=0.4,电场强度的大小3×105N/C.
点评:该题属于已知物体的运动求物体的受力的类型,正确分析物体的加速度是解题的关键.
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(1)绝缘板A从P到Q的两个运动过程中的加速度大小分别为多少?
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(1)根据v2-s图象所提供的信息,计算出金属框在进入磁场区域前下滑的加速度a,及从斜面顶端滑至底端所需的时间为多少?
(2)匀强磁场的磁感应强度多大?
(3)现用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金属框上,使金属框从斜面底端BB′(金属框下边与BB′重合)由静止开始沿斜面向上运动,并匀速通过磁场区域后到达斜面顶端(金属框上边与AA′重合).试计算恒力F的大小.

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A、,沿斜面向下.   B、,竖直向下.

C、,沿斜面向上.     D、,竖直向上.

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