题目内容

如图所示，小车质量M=8kg，带电荷量q=+3×10-2C，置于光滑水平面上，水平面上方存在方向水平向右的匀强电场，场强大小E=2×102N/C．当小车向右的速度为3m/s时，将一个不带电、可视为质点的绝缘物块轻放在小车右端，物块质量m=1kg，物块与小车表面间动摩擦因数μ=0.2，小车足够长，g取10m/s2．求：
（1）物块相对小车滑动时物块和小车的加速度；
（2）物块相对小车滑动的时间；
（3）物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能；
（4）从滑块放在小车上后5s内小车电势能的变化量．
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（1）物块放上后，小车向右做匀加速运动 a1=
Eq-μmg
M
=0.5m/s2
物块向右做匀加速运动a2=μg=2m/s2
（2）设滑块在小车滑行时间t1
∴v1+a1t1=a2t1       t1=2s                                    
（3）物块在车上相对车滑行距离△S=S车-S物=v1t1+
1
2
a1t2-
1
2
a2t2=3（m）
∴Q=f△S=μmg?△S=6J                                              
（4）当物块与小车相对静止时，共同运动加速度a3=
qE
M+m
=
6
9
=
2
3
m/s2
当物块与小车相对静止时，共同运动的速度 v=v1+a1t1=4m/s   
S1=v1t1+
1
2
a1t12=7mS2=vt2+
1
2
a3t22=4×3+
1
2
×
2
3
×9=15m
△Ep减少=W电=qE?（S1+S2）=6×22=132J               
答：（1）小车的加速度为0.5m/s2，物块的加速度为2m/s2．
（2）物块相对小车滑动的时间为2s．
（3）物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能为6J．
（4）从滑块放在小车上后5s内小车电势能的变化量为132J．
练习册系列答案
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如图所示，小车质量M为2.0kg，与水平地面阻力忽略不计，物体质量m为0.5kg，物体与小车间的动摩擦因数为0.3．求：
（1）小车在外力作用下以1.2m/s2的加速度向右运动时，物体受摩擦力多大？
（2）若要使物体m脱离小车，则至少用多大的水平力推小车？
（3）若小车长L=1m，静止小车在8.5N水平推力作用下，物体由车的右端向左滑动，则滑离小车需多长时间？（物体m看作质点）
如图所示，小车质量M为2.0kg，与水平地面阻力忽略不计，小物块质量m=0.50kg，小物块与小车间的动摩擦因数为0.3，则：（g=10m/s2）
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（2）欲使小车产生4m/s2的加速度，给小车需要提供多大的水平推力？
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（1）物块相对小车滑动时物块和小车的加速度；
（2）物块相对小车滑动的时间；
（3）物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能；
（4）从滑块放在小车上后5s内小车电势能的变化量．
如图所示，小车质量M=8㎏，带电荷量q=+3×10-2C，置于光滑水平面上，水平面上方存在方向水平向右的匀强电场，场强大小E=2×102N/C．当小车向右的速度为v=3m/s时，将一个不带电、可视为质点的绝缘物块轻放在小车右端，物块质量m=1kg，物块与小车表面间动摩擦因数μ=0.2，小车足够长，g取10m/s2，求：
（1）物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能．
（2）从滑块放在小车上后5s内电场力对小车所做的功．
如图所示，小车质量M为2.0kg，它与水平地面摩擦力忽略不计，物体质量m为0.5kg，物体与小车间的动摩擦因数为0.3．求：
（1）小车在外力作用下以1.2m/s2的加速度向右运动时，物体受摩擦力多大？
（2）欲使小车产生a=3.5m/s2的加速度，需给小车提供多大的水平推力？
（3）若要使物体m脱离小车，则至少用多大的水平力推小车？
（4）若小车长L=1m，静止小车在8.5N水平推力的作用下，物体由车的右端向左滑动，则滑离小车需多长时间？（物体m看作质点）

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