Question

（10分）如圖，兩個長均為L的輕質(zhì)桿，通過A、B、C上垂直紙面的轉(zhuǎn)動軸與A、B、C三個物塊相連，整體處于豎直面內(nèi)。A、C為兩個完全相同的小物塊，B物塊的質(zhì)量與A小物塊的質(zhì)量之比為2∶1，三個物塊的大小都可忽略不計(jì)。A、C兩物塊分別帶有+q、-q的電荷量，并置于絕緣水平面上，在水平面上方有水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E，物塊間的庫侖力不計(jì)。當(dāng)AB、BC與水平面間的夾角均為53°時，整體恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，一切摩擦均不計(jì)，并且在運(yùn)動過程中無內(nèi)能產(chǎn)生，重力加速度為g。（sin53°=0.8，cos53°=0.6）

（1）求B物塊的質(zhì)量；
（2）在B物塊略向下移動一些，并由靜止釋放后，它能否到達(dá)水平面？如果能，請求出B物塊到達(dá)地面前瞬時速度的大小；如果不能，請求出B物塊所能到達(dá)的最低位置。

Answer 1

（1）；（2）能，

解析試題分析：（1） 以A為研究對象，如圖1所示，

N為輕質(zhì)桿的彈力大小，則有N cos53°= Eq，得：N =，
以B為研究對象，如圖2所示，

Mg為大物塊的重力，則有2N sin53°= Mg，
得：。
（2）B物塊將向下做加速度增大的加速運(yùn)動，一直到B物體落地；
以整體為研究對象，有重力和電場力做功，
設(shè)大物塊落地前的瞬間速度大小為v，
此時小物塊的速度為零，
即：，
得：。
考點(diǎn)：動能定理，力的合成與分解