题目内容
（19分）如图所示，在光滑水平地面上，静放着一质量m1=0.2kg的绝缘平板小车，小车的右边处在以PQ为界的匀强电场中，电场强度E1=1×104 V/m，小车上A点正处于电场的边界。质量m2=0.1kg、带电量q=6×10-5 C的带正电小物块（可视为质点）置于A点，其与小车间的动摩擦因数μ=0.40（且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）。现给小物块一个v0=6m/s向右的初速度。当小车速度减为零时，电场强度突然增强至E2=2×104 V/m，而后保持此值不变。若小物块不从小车上滑落，取g=10m/s2。试解答下列问题：
（1）小物块最远能向右走多远？
（2）小车、小物块的最终速度分别是多少？
（3）车的长度应满足什么条件？
解：本题是考查牛顿运动定律、电场力、匀变速运动规律、动量守恒定律知识，考查考生对物理过程的综合分析能力、应用数学处理物理问题的能力。
（1）（10分）小物块水平方向受向左的电场力与滑动摩擦力做减速运动，而小车受摩擦力向右做匀加速运动。设小车与小物块的加速度分别为a1、a2，
由牛顿定律得：
对小物块 
（1分）
对于小车
（1分）
设经t1秒两者速度相同，则由
得：
对小物块有： 
对小车有： 
由以上二式得： 
（1分）
解得t1 =0.5s，共同速度为1m/s（1分）。
当两者达到共同速度后，受力情况发生了变化，其水平方向的受力如图所示：
 | |||
 | |||
若设两物体只受电场力作用下一起做减速运动时其加速度为
，
则由牛顿第二定律得： 
设两者间摩擦力达最大静摩擦，设小车及小物块做减速运动的加速度分别为
、
，则：
（1分）
（1分）
由于
，故两者不会相对滑动，而是以a共=2m/s2的共同加速度做减速运动，直至共同速度减为零。（若求得
，不求a3不扣分） （1分）
小物块第一段运动的位移
（1分）
第二段运动的位移 
（1分）
故小物块向右运动最远的位移s=1.75m+0.25m=2m （1分）
（2）（5分）当小物块及小车的速度减为零后，其受力如图，由牛顿第二定律得：
小物块的加速度
（1分）
此时小车的加速度 
（1分）
设小物块经t2秒冲出电场，此时小物块及小车速度分别为v3与v4。则：
对小物块 ∵
对小物块 
（1分）
对小车 
（1分）
当小物块冲出电场后，若不从小车上滑落，两者最终会达至共同速度，设此速度为v5。
由系统动量守恒得： 
（1分）
（3）（4分）
解法一、设小车长为L，由系统能量守恒得：
（3分）
解得L=3m （1分）
解法二：
设小车向左运动直至与小物块达到共同速度前的总位移为
，由于小车向左加速的加速度也始终为2m/s2，最终速度为
，故：
（1分）
设小物块出电场后向左运动，直至与小车达到共同速度前的位移为
，设此过程中的加速度为
。则：
（1分）
（1分）
因小物块向左加速运动2m后才冲出电场，故小物块向左运动的总位移
为
由此可知小物块相对小车运动的位移为
（1分）
即小车长度至少为3m
（2008?黄冈模拟）如图所示，在光滑水平面上直线MN右侧有垂直于水平面的匀强磁场，一个电阻为R的矩形线框abcd受到水平向左的恒定拉力作用，以一定的初速度向右进入磁场，经过一段时间后又向左离开磁场．在整个运动过程中ab边始终平行于MN．则线框向右运动进入磁场和向左运动离开磁场这两个过程中（ ）
如图所示，在光滑水平面上有木块A和B，mA=0.5kg，mB=0.4kg，它们的上表面是粗糙的，今有一小铁块C，mC=0.1kg，以初速v0=20m/s沿两木块表面滑过，最后停留在B上，此时B、C以共同速度v=3m/s运动，求：
如图所示，在光滑水平面上放着长为L，质量为M的长木板，在长木板左端放一质量为m的物块（可视为质点），开始时物体和长木板均处于静止状态，物块和长木板间是粗糙的．今对物块m施一水平向右的恒力F．下列判断正确的是（ ）
如图所示，在光滑水平面上放有质量为2kg的长木板B，模板B右端距竖直墙s=4m，木板B上有一质量为1kg的金属块A，金属块A和木版B间滑动摩擦因数μ=0.20．开始A以υo=3m/s的初速度向右运动，木板B很长，A不会从B上滑下，木板B与竖直墙碰撞后以碰前速率返回，且碰撞时间极短．g取10m/s2．求
如图所示，在光滑水平面上静止着一块质量为M=5kg的长方体木板A，木板的左端静止放置着一质量为m=2kg的物块B，已知AB之间动摩擦因数μ=0.5，经过实验发现当对物块B施加一个大小为16N水平向右的拉力F后经过2s物块B被拉到木板的右端，g取10m/s2，求：