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    精英家教网如图所示，均可视为质点的三个物体A、B、C在倾角为30°的光滑斜面上，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，质量分别为mA=0.43kg，mB=0.20kg，Mc=0.50kg，其中A不带电，B、C的电量分别为q B=+2×10-5C、qC=+7×10-5C且保持不变，开始时三个物体均能保持静止．现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A做加速度a=2.0m/s2的匀加速直线运动，经过时间t，力F变为恒力．已知静电力常量k=9×109Nm2/C2，g=10m/s2．求：
    （1）开始时BC间的距离L；
    （2）F从变力到恒力需要的时间t；
    （3）在时间t内，力F做功WF=2.31J，求系统电势能的变化量△EP．
    分析：（1）研究开始静止状态，对AB整体，合力为零，由平衡条件和库仑定律求解开始时BC间的距离L；
    （2）给A施加力F后，AB沿斜面向上做匀加速运动，当AB分离之后F成为恒力，当两者之间弹力恰好为零时，根据牛顿第二定律得到BC距离，由运动学位移公式求出时间t；
    （3）在时间t内，对AB运用动能定理求出电场力做功，即可求得系统电势能的变化量△EP．
    解答：解：（1）ABC静止时，以AB为研究对象有：
      （mA+mB）gsin30°=k
    qBqC
    L2

    解得：L=2m        
    （2）给A施加力F后，AB沿斜面向上做匀加速运动，AB分离时两者之间弹力恰好为零，对B用牛顿第二定律得：
       k
    qBqC
    l2
    -mBgsin30°=mBa
    解得  l=3m
    由匀加速运动规律得：
      l-L=
    1
    2
    at2
    解得：t=1s                        
    （3）AB分离时两者仍有相同的速度，设在时间t内电场力对B做功为WE，对AB用动能定理得：
      WF-（mA+mB）gsin30°（l-L）+WE=
    1
    2
    (mA+mB)v2
    又v=at                              
    得：WE=2.1J                         
    所以系统电势能的变化量△EP=-WE=-2.1J         
    答：（1）开始时BC间的距离L是2m；
    （2）F从变力到恒力需要的时间t是1s；
    （3）在时间t内，力F做功WF=2.31J，求系统电势能的变化量△EP是-2.1J．
    点评：本题的解题关键是抓住AB刚分离时弹力为零，运用牛顿第二定律BC间的距离，要善于挖掘隐含的临界状态，把握临界条件进行分析．
    练习册系列答案
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    （1）日本福岛第一核电站在地震后，数秒内就将控制棒插入核反应堆芯，终止了铀的裂变链式反应．但海啸摧毁了机组的冷却系统，因裂变遗留的产物铯、钡等继续衰变不断释放能量，核燃料棒温度不断上升．则下列说法正确的是
    AC
    AC

    A．控制棒通过吸收中子来实现对核反应的控制
    B．衰变释放的射线中，α射线的穿透力最强
    C．铯、钡等衰变时释放能量，故会发生质量亏损
    D．核裂变遗留物铯、钡等原子的质量可能比铀原子质量更大
    （2）如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）．其中甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5．一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=l kg的滑块P（可视为质点）与弹簧的右端接触但不相连，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止．现剪断细线，已知滑块P刚滑上乙车时，滑块相对地面的速度为V1=4m/s，且滑块P最终没有滑离乙车．
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    ②滑块P在乙车上滑行的距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    （1）在A、B所形成的电场中，M点的电势φM．
    （2）绝缘细线在C点所受到的拉力T．

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    （3）小车第一次碰撞墙壁后非匀速运动所经历的总时间．

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    （2）如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车 两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）．其中甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5．一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲 车的左端，质量为m=l kg的滑块P（可视为质点）与弹簧的右端接触但不相连，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止．现剪断细线，已知滑块P刚滑上乙车时，滑块相对地面的速度为ν1=4m/s，且滑块P最终滑有滑离乙车，求滑块P在乙车上滑行的距离．

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