Question

（17分）如圖所示，長L＝1.2 m、質量M＝3 kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上，質量m＝1 kg、帶電荷量q＝＋2.5×10^－4 C的物塊放在木板的上端，木板和物塊間的動摩擦因數μ＝0.1，所在空間加有一個方向垂直斜面向下、場強E＝4.0×10⁴ N/C的勻強電場．現對木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8 N. 取g＝10 m/s²，斜面足夠長．求：

(1)物塊經多長時間離開木板？
(2)物塊離開木板時木板獲得的動能．
(3)物塊在木板上運動的過程中，由于摩擦而產生的內能．

Answer 1

（1）（2）27J（3）2.16J

試題分析：（1）物塊向下加速由牛頓第二定律得：

對木板有:

又有：
聯立解得：
（2）物塊離開木板時木板的速度為：
其動能為
（3）由于摩擦而產生德爾內能為：