84、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

                       (1分)

以A、B为研究对象,根据力的平衡  (1分)

联立解得   L1=1.0m                      (1分)

(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      (1分)

以B为研究对象,由牛顿第二定律有

      ②       (1分)

联立①②解得   L2=1.2m

则t0时间内A上滑的距离           (1分)

(3)设t0时间内库仑力做的功为W0,由功能关系有

                      (1分)

代入数据解得              ③        (1分)

(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       (1分)

而          ⑤

         ⑥

                  ⑦     (1分)

由③~⑦式解得  J                  (1分)

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      (1分)

力F对A物块做的功        ⑨

由⑧⑨式代入数据得                 (1分)

则力F对A物块做的功          (1分)

 0  335097  335105  335111  335115  335121  335123  335127  335133  335135  335141  335147  335151  335153  335157  335163  335165  335171  335175  335177  335181  335183  335187  335189  335191  335192  335193  335195  335196  335197  335199  335201  335205  335207  335211  335213  335217  335223  335225  335231  335235  335237  335241  335247  335253  335255  335261  335265  335267  335273  335277  335283  335291  447090 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网