Question

【題目】質(zhì)量為m=1.0kg、帶電量q=+2.5×10－4C的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為M=2.0kg的絕緣長(zhǎng)木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，木板長(zhǎng)L=1.5m，開(kāi)始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，所在空間加有一個(gè)方向豎直向下強(qiáng)度為E=4.0×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示.取g=10m/s2，試求:

(1)用水平力F0拉小滑塊，要使小滑塊與木板以相同的速度一起運(yùn)動(dòng)，力F0應(yīng)滿足什么條件？

(2)用水平恒力F拉小滑塊向木板的右端運(yùn)動(dòng)，在1.0s末使滑塊從木板右端滑出，力F應(yīng)為多大？

Answer 1

【答案】(1) 不超過(guò)6.0N；（2）9.0N；

【解析】(1)當(dāng)拉力F0作用于滑塊m上，木板能夠產(chǎn)生的最大加速度為:

為使滑塊與木板共同運(yùn)動(dòng)，滑塊最大加速度am≤aM

對(duì)于滑塊有:

即為使滑塊與木板之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，力F0不應(yīng)超過(guò)6.0N.

(2)設(shè)滑塊相對(duì)于水平面的加速度為a1，木板的加速度為a2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系可知:

， ，

滑動(dòng)過(guò)程中木板的加速度a2=2.0m/s2 ，則可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a1=5.0m/s2

對(duì)滑塊: