20.(09年广东物理)(17分)如图20所示,绝缘长方体B置于水平面上,两端固定一对平行带电极板,极板间形成匀强电场E。长方体B的上表面光滑,下表面与水平面的动摩擦因数=0.05(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同)。B与极板的总质量=1.0kg.带正电的小滑块A质量=0.60kg,其受到的电场力大小F=1.2N.假设A所带的电量不影响极板间的电场分布。t=0时刻,小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度=1.6m/s向左运动,同时,B(连同极板)以相对地面的速度=0.40m/s向右运动。问(g取10m/s2)

(1)A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少?

(2)若A最远能到达b点,a、b的距离L应为多少?从t=0时刻至A运动到b点时,摩擦力对B做的功为多少?

解析:⑴由牛顿第二定律

A刚开始运动时的加速度大小 方向水平向右

B刚开始运动时受电场力和摩擦力作用

由牛顿第三定律得电场力

摩擦力

B刚开始运动时的加速度大小方向水平向左

⑵设B从开始匀减速到零的时间为t1,则有

此时间内B运动的位移

t1时刻A的速度,故此过程A一直匀减速运动。

  此t1时间内A运动的位移

此t1时间内A相对B运动的位移

此t1时间内摩擦力对B做的功为

 t1后,由于,B开始向右作匀加速运动,A继续作匀减速运动,当它们速度相等时A、B相距最远,设此过程运动时间为t2,它们速度为v,则有

对A  速度

对B  加速度

     速度

联立以上各式并代入数据解得 

此t2时间内A运动的位移

此t2时间内B运动的位移

此t2时间内A相对B运动的位移

此t2时间内摩擦力对B做的功为

所以A最远能到达b点a、b的距离L为

从t=0时刻到A运动到b点时,摩擦力对B做的功为

 

 0  422599  422607  422613  422617  422623  422625  422629  422635  422637  422643  422649  422653  422655  422659  422665  422667  422673  422677  422679  422683  422685  422689  422691  422693  422694  422695  422697  422698  422699  422701  422703  422707  422709  422713  422715  422719  422725  422727  422733  422737  422739  422743  422749  422755  422757  422763  422767  422769  422775  422779  422785  422793  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