摘要:如图所示.可视为质点的三物块A.B.C放在倾角为300.长L=2m的固定斜面上.物块与斜面间的动摩擦因数μ=.A与B紧靠在一起.C紧靠在固定挡板上.三物块的质量分别为mA=0.80kg.mB=0.64kg.mC=0.50kg.其中A不带电.B.C的带电量分别为qB=+4.0×10-5C.qC=+2.0×10-5C且保持不变.开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用.如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0.则相距为r时.两点电荷具有的电势能可表示为.现给A施加一平行于斜面向上的力F.使A在斜面上作加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动.经过时间t0.力F变为恒力.当A运动到斜面顶端时撤去力F.已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2.g=10m/s2.求: (1)未施加力F时物块B.C间的距离, (2)t0时间内A上滑的距离, (3)t0时间内库仑力做的功, (4)力F对A物块做的总功. 解:(1)A.B.C处于静止状态时.设B.C间距离为L1.则C对B的库仑斥力 以A.B为研究对象.根据力的平衡 联立解得 L1=1.0m (2)给A施加力F后. A.B沿斜面向上做匀加速直线运动.C对B的库仑斥力逐渐减小.A.B之间的弹力也逐渐减小.经过时间t0.B.C间距离设为L2.A.B两者间弹力减小到零.此后两者分离.力F变为恒力.则t0时刻C对B的库仑斥力为 ① 以B为研究对象.由牛顿第二定律有 ② 联立①②解得 L2=1.2m 则t0时间内A上滑的距离 (3)设t0时间内库仑力做的功为W0.由功能关系有 代入数据解得 ③ (4)设在t0时间内.末速度为v1.力F对A物块做的功为W1.由动能定理有 ④ 而 ⑤ ⑥ ⑦ 由③~⑦式解得 J 经过时间t0后.A.B分离.力F变为恒力.对A由牛顿第二定律有 ⑧ 力F对A物块做的功 ⑨ 由⑧⑨式代入数据得 则力F对A物块做的功

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