题目内容
【题目】如图，粗糙水平平台与水平地面的高度差为h=0.4m，平台右侧水平地面上方空间存在一竖直向上的匀强电场，电场强度为E=1×103N/C，平台右端点Q处（不在电场中）有一可视为质点的带正电滑块B，其电量为q=7.5×10－3C，质量为mB=1.5kg；另一可视为质点的滑块A静止于平台上的P点，P点与Q点的距离为s=2.5m，A与平台间的动摩擦因数为μ=0.3。现给A施加一水平向右的恒力F=10N，一段时间后撤去F，A再运动一段时间后与B发生弹性正碰，碰后B落在水平地面上距Q点水平距离为x=1.6m的N点，A向左反弹后滑动
停止，已知碰撞后B的电量不变，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）A与B碰后瞬间B的速度；
（2）滑块A的质量及A与B碰前瞬间A的速度；
（3）恒力F作用的时间。
【答案】(1) 4m/s (2) mA=1kg v0=5m/s (3) 
s
【解析】
（1）对滑块B由牛顿第二定律得：
mBg－qE=ma
竖直方向：
h=
at2
水平方向：
x=vBt
联立解得：
vB=4m/s
（2）设A的质量为mA，碰撞前后瞬间A的速度分别为v0和vA
碰后对滑块A由动能定理得：
－μmAgl=0－
取向右为正方向，由动量守恒得：
mAv0=－mAvA+mBvB
A、B发生弹性碰撞，由能量守恒得：
联立解得：
mA=1kg v0=5m/s
（3）设恒力F作用的时间为t，F作用下的位移为s1，撤去F时滑块A的速度为v
滑块A从P到Q，由动能定理得：
Fs1－μmAgs=
从滑块开始运动到撤去恒力F的过程中
由动能定理得：
Fs1－μmAgs1=
由动量定理得：
（F－μmAg）t=mAv
联立解得：
t=
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