Question

如图所示，倾角为θ=37°的绝缘斜面，固定在水平向右场强大小为E的匀强电场中，一个质量为m的带正电物块在斜面底端的A点以初速度v₀沿斜面上滑，到达斜面上B点后又沿斜面返回A点，此时速度大小为

1

2

v₀，已知物块带电量为q=

mg

3E

．试求：（1）物块受到斜面的支持力大小
（2）斜面的滑动摩擦系数μ为多大．（取sin37°=0.60，cos37°=0.80）

Answer 1

分析：（1）对物体进行受力分析，根据受力分析即可求得物块受到斜面的支持力大小；
（2）上滑的过程中重力、电场力和摩擦力做功，全过程中只有重力和摩擦力做功，使用动能定理即可．

解答：解：（1）物体的受力分析如图：
垂直斜面方向：F_N=mgcosθ+qEsinθ         ①
代入数值得：F_N=mg            
（2）上滑的过程中重力、电场力和摩擦力做功，由动能定理：-mgLsinθ+qELcosθ-μFNL=0-

1

2

m

v

2 0

   ②
全过程由动能定理：-μFN?2L=

1

2

mv2-

1

2

m

v

2 0

                 ③
由①②③代入数值得：μ=0.2           
答：（1）物块受到斜面的支持力大小等于mg；
（2）斜面的滑动摩擦系数μ为0.2．

点评：解决本题的关键能够正确的受力分析，确定在物体运动的过程中有哪些力做功，做了多少功．属于基础题目．