Question

 (2013成都石室质检)如图所示，长L＝1.2 m、质量M＝3 kg的木板放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m＝1 kg、带电荷量q＝＋2.5×10^－4 C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E＝4.0×10⁴ N/C的匀强电场．现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8 N. 取g＝10 m/s²，斜面足够长．设图示位置木板和物块的速度均为零。求：

(1)物块离开木板时木板获得的动能。

(2)物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能。

Answer 1

解析： (1)物块向下做加速运动，设其加速度为a₁，木板的加速度为a₂，

则由牛顿第二定律

对物块：mgsin37°－μ(mgcos37°＋qE)＝ma₁

a₁=4.2m/s²                  3分

对木板：Mgsin37°＋μ(mgcos37°＋qE)－F＝Ma₂

a₂=3m/s²                    3分

又a₁t²－a₂t²＝L