题目内容
如图所示,一个绝缘粗糙平台OABC,AB长L=2m,OA高h=1m.以O点为原点建立坐标系Oxy,y轴左侧空间存在方向斜向右上方与水平方向成45°角、电场强度E=10
N/C的匀强电场;平台的右侧存在一坡面,坡面的抛物线方程为y=
x2.在平台左侧B处有一个质量为m=0.2kg、电荷量为q=+0.1C的物块,物块与桌面的动摩擦因数μ=0.2.在电场力作用下,物块开始向右运动,从A点水平飞出,最后落在坡面上.(g=10m/s2).求:
(1)物块从A点水平飞出的速度;
(2)物块落到坡面上的动能.
2 |
5 |
64 |
(1)物块从A点水平飞出的速度;
(2)物块落到坡面上的动能.
分析:(1)对带电物块受力分析,根据动能定理求解物块从A点水平飞出的速度;
(2)物块离开A点后做平抛运动,运用平抛运动的规律和数学知识结合求解物块落在坡面上的速度,从而得到动能.
(2)物块离开A点后做平抛运动,运用平抛运动的规律和数学知识结合求解物块落在坡面上的速度,从而得到动能.
解答:解:(1)对带电物块受力分析如图,物块从B运动到A的过程中,根据动能定理得:
qEcos45°?L-μ(mg-qEsin45°)L=
m
则得,vA=
代入数据解得,vA=4m/s
(2)物块从A点平抛运动,则得:
h-y=
gt2
x=vAt
又 y=
x2
解得,t=0.4s
又vy=gt=4m/s
物块落在坡面上的速度 v=
=
=4
m/s
则得:Ek=
mv2=
×0.2×(4
)2J=3.2J
答:(1)物块从A点水平飞出的速度是4m/s;(2)物块落到坡面上的动能是3.2J.
qEcos45°?L-μ(mg-qEsin45°)L=
1 |
2 |
v | 2 A |
则得,vA=
|
代入数据解得,vA=4m/s
(2)物块从A点平抛运动,则得:
h-y=
1 |
2 |
x=vAt
又 y=
5 |
64 |
解得,t=0.4s
又vy=gt=4m/s
物块落在坡面上的速度 v=
|
42+42 |
2 |
则得:Ek=
1 |
2 |
1 |
2 |
2 |
答:(1)物块从A点水平飞出的速度是4m/s;(2)物块落到坡面上的动能是3.2J.
点评:本题首先要分析清楚物块的运动情况,再根据相应的规律求解,关键要运用数学知识和平抛运动规律结合求出平抛运动的时间.
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