Question

【题目】一足够长的水平绝缘轨道上有A、B两物体处于静止状态，在AB之间的空间存在水平向右的匀强电场，场强为E。A物体带正电，电量为q，小物块B不带电且绝缘，如图所示。小物体A由静止释放，一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A返回到轨道上的P点（图中未标出）时，速度减为0，再过一段时间A刚好能到达B再次静止的位置。A物体在电场中第一次加速所用时间等于A在电场中向左减速所用时间的2.5倍。物体A与轨道的动摩擦因数为μ1，B与轨道的动摩擦因数为μ2，其中的μ1和μ2均为未知量。已知A的质量为m，B的质量为3m。初始时A与B的距离为d，重力加速度大小为g，不计空气阻力。整个运动过程中，求物块A克服摩擦力所做的功。

Answer 1

【答案】

【解析】

设A向右加速到B处时速度为v所用时间为t，A与B发生弹性碰撞 则：

解得：

对A第一次向右加速，向左减速运动过程：

对A 在第一次向右加速过程中 由动能定理：

对A 在反弹后向左减速过程中 由动能定理：

全过程能量守恒：

联立整理可以得到：