题目内容

15.如图所示,匀强电场水平向左,带正电物体沿绝缘、粗糙水平板向右直线运动,经A点时动能为80J,到达B点时动能为60J.物体从A运动到B的过程中克服电场力做功16J.
则(1)物体从A运动到B的过程中摩擦力做功Wf与电场力做功WE之比,摩擦力f与电场力F大小之比
(2)物体从A点向右运动到最远处过程中电场力做的功.
(3)物体第二次经过B点时动能大小是多少?

分析 (1)应用动能定理求出摩擦力做功,然后求出摩擦力与电场力做功之比,然后根据功的计算公式求出摩擦力与电场力之比.
(2)应用动能定理求出电场力做功.
(3)求出返回原处时摩擦力做功与电场力做功,应用动能定理可以求出回到出发点时物体的动能.

解答 解;(1)由动能定理得:△EK=W f+W电
Wf=△EK-W电=(60-80)-(-16)=-4J,
物体A到B过程中  Wf:W电=1:4,
f:F=$\frac{{W}_{f}}{s}$:$\frac{{W}_{电}}{s}$=Wf:W电=1:4;
(2)物体向右运动最远时,由动能定理得:
fx+Fx=△EK,fx+4fx=△EK,
解得:fx=-16J,W电=4fx=-64J;
(3)物体A到B过程中摩擦力做功:Wf=-4J,
物体从B向右运动到最远处摩擦力做功:Wf=-12J,
物体从B向右运动到最远处,返回到B时摩擦力做功:Wf=-24J,
电场力:W电=0,由动能定理得:EK2-EK1=Wf,解得:EK2=36J;
答:(1)物体从A运动到B的过程中摩擦力做功Wf与电场力做功WE之比为1;4,摩擦力f与电场力F大小之比为1:4.
(2)物体从A点向右运动到最远处过程中电场力做的功为-64J.
(3)物体第二次经过B点时动能大小是36J.

点评 本题考查了求功、力之比、物体动能等问题,该题主要考查了动能定理在电场中的运用,要知道电场力做的功等于电势能的减少量,要灵活选择研究的过程.

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