题目内容

如图所示，均可视为质点的三个物体A、B、C穿在竖直固定的光滑绝缘轻杆上，A与B紧靠在一起（但不粘连），C紧贴着绝缘地板，质量分别为MA=2.32kg，MB=0.20kg，MC=2.00kg，其中A不带电，B、C的带电量分别为qB = +4.0×10-5C，qC =+7.0×10-5C，且电量都保持不变，开始时三个物体均静止。现给物体A施加一个竖直向上的力F，若使A由静止开始向上作加速度大小为a=4.0m/s2的匀加速直线运动，则开始需给物体A施加一个竖直向上的变力F，经时间t 后， F变为恒力。已知g=10m/s2，静电力恒量k=9×109N·m2/c2，

求：（1）静止时B与C之间的距离；
（2）时间t的大小；
（3）在时间t内，若变力F做的功WF=53.36J，则B所受的电场力对B做的功为多大？

（1）1.0m（2）1s（3）17.2J

解析试题分析：（1）开始时A、B处于平衡状态，设之间的距离为，则
，代入数据可得：
经时间t ， F变为恒力。A、B恰好分离，A、B间无相互作用，设BC之间的距离为则
，代入数据可得：
(2) 则，代入数据可得
(3) 以AB为系统，由动能定理可得

而
代入数据可得： 
考点：此题考查库仑定律、牛顿第二定律及动能定理。

练习册系列答案
相关题目

（10分）如图甲所示,质量为1.0 kg的物体置于固定斜面上,斜面的倾角θ=30°,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1.0 s后将拉力撤去,物体运动的v-t图象如图乙(设斜向上为正,g="10" m/s2),试求:
 
(1)拉力F的大小;
(2)物块与斜面的动摩擦因数为μ.

（16分）如图所示，某传送带与地面倾角θ＝37o，AB之间距离L1=2.05m，传送带以＝1.0m/s的速率逆时针转动。质量为M=1.0kg，长度L2=1.0m的木板上表面与小物块的动摩擦因数μ2＝0.4，下表面与水平地面间的动摩擦因数μ3＝0.1，开始时长木板靠近传送带B端并处于静止状态。现在传送带上端A无初速地放一个质量为ｍ＝1.0kg的小物块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，（假设物块在滑离传送带至木板右端时速率不变，sin37o＝0.6，cos37 o =0.8,  g=10）。求：

（1）物块离开B点的速度大小；
（2）物块在木板上滑过的距离；
（3）木板在地面上能滑过的最大距离。

有一个固定竖直放置的圆形轨道，半径为R，由左右两部分组成。如图所示，右半部分AEB是光滑的，左半部分BFA是粗糙的。现在最低点A给一质量为m的小球一个水平向右的初速度v0，使小球沿轨道恰好能过最高点B，且又能沿BFA回到A点，回到A点时对轨道的压力为4mg。不计空气阻力，重力加速度为g。求：

（1）小球的初速度v0大小;
（2）小球沿BFA回到A点时的速度大小;
（3）小球由B经F回到A的过程中克服摩擦力所做的功。

（12分）如图所示，AB是粗糙的圆弧，半径为R，OA水平，OB竖直，O点离地面高度为2R，一质量为m的小球，从A点静止释放，不计空气阻力，最后落在距C点R处的D点。求：

（1）小球经过B点时，对轨道的压力大小。
（2）小球在AB段克服阻力做的功。

如图所示，一质量为m＝1 kg的小粉笔轻轻放在水平匀速运动的传送带上的A点，随传送带运动到B点，小粉笔从C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动．已知圆弧半径R＝0.9m，轨道最低点为D，D点距水平面的高度h＝0.8m．小粉笔离开D点后恰好垂直碰击放在水平面上E点的固定倾斜挡板．已知粉笔与传送带间的动摩擦因数μ＝0.3，传送带以5 m/s恒定速率顺时针转动（g取10 m/s2），（忽略空气阻力）试求：

（1）传送带AB两端的距离；
（2）倾斜挡板与水平面间的夹角的正切值

（10分）一个质量m＝10kg的静止物体与水平地面间滑动摩擦系数μ＝0.5，受到一个大小为100N与水平方向成θ＝37°的斜向上拉力作用而运动，假设拉力作用的时间为t＝1s。(g取10m/s2。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6)

（1）求1s内拉力做的功 
（2）求1s内摩擦力做的功  
（3）求1s内合外力做的功

.如图甲所示，一长绝缘木板靠在光滑竖直墙面上，质量为m=1kg.木板右下方有一质量为2m的小滑块(可视为质点)，滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4，木板与滑块处有恒定的风力F＝4mg，风力方向水平向左，若电动机通过一根绝缘绳拉动滑块（绳保持竖直），使之从地面由静止开始匀加速向上移动，当滑块与木板分离时(如图乙所示)，滑块的速度大小为v=8m/s，此过程中电动机对滑块做的功为W0=136J(重力加速度为g=10m/s2)．

(1)求当滑块与木板分离时，滑块离地面的高度h；
(2)滑块与木板分离前，木板运动的加速度大小a；
(3)求滑块开始运动到与木板分离的过程中摩擦力对木板所做的功W．

（10分）用一台额定功率为P0=60kW的起重机，将一质量为m=500kg的工件由地面竖直向上吊起，不计摩擦等阻力，取g=10m/s2。求：
（1）工件在被吊起的过程中所能达到的最大速度vm；
（2）若使工件以a=2m/s2的加速度从静止开始匀加速向上起吊能维持匀加速运动的时间；
（3）若起重机保持额定功率从静止开始吊起工件，经过t=1.5s工件的速度达到vt=10m/s时工件离地面的高度h。

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