Question

（09年朝陽區月考）（10分）如圖1所示，一個質量為0.1kg、電荷量為+1.0×10^-6C的小滑塊B，放在足夠長的粗糙絕緣板A上。用手托住A置于水平向左的勻強電場中，保持A板水平，A、B均靜止。現將板A從圖中位置P豎直向上托至Q處，其運動的速度隨時間變化的圖線如圖2所示，由于板A的運動，滑塊B相對于板A滑動，在板A從位置P運動到Q處的時間內，B相對于A運動了0.02m，板A靜止后，滑塊B繼續在板A上運動了0.02m。取g=10m/s²，求：

 

（1）絕緣板A從P到Q的兩個運動過程中的加速度大小分別為多少？

（2）滑塊B與板A間的動摩擦因數以及電場強度的大小。

Answer 1

解析：（1）設絕緣板A勻加速和勻減速運動過程中的加速度大小分別為a₁和a₂，由絕緣板A運動的速度隨時間變化的圖象2可知，加速運動的時間t₁=0.8s，減速運動的時間為t₂=0.2s，

 

所以：  （4分）

 

（2）以滑塊B為研究對象：

分析：當板A做勻加速運動時，滑塊B處于超重狀態，滑塊B不會相對于A板滑動，當板A做勻減速運動時，滑塊B處于失重狀態而滑動，設滑塊B在水平方向的加速度為a₃，

受力分析如圖1所示：

 

   

板A靜止后，滑塊B做勻減速直線運動，設滑塊B在水平方向的加速度為a₄，受力分析如圖2所示：

    （2分）

聯立方程（1）（2）得：μ=0.4       （1分）

 

  （1分）