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    12．如图所示，小滑块A放在平板小车B右端．二者一起在光滑水平面上以v0=1m/s的速度向右运功．在竖直线MN的右端足够大的空间有水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×103V/m．已知小滑块质量为m=0.1kg，带q=2×10-4的负电．平板小车质量为M=0.2kg，不带电，上表面绝缘．小滑块与平板小车之间动摩擦因数μ=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，平板小车足够长，小滑块始终没有离开平板小车．重力加速度g取10m/s2．求：
    （1）小滑块进入电场，向右运动的最远距离；
    （2）小滑块在平板车上相对滑动时间．

    分析 （1）滑块进入电场后先做匀减速直线运动直到为零，此时向右运动距离最远，应用动能定理可以求出最远距离．
    （2）滑块先向右做匀减速直线运动直到速度为零，然后反向向左做初速度为零的匀加速直线运动，再离开电场，离开电场后滑块做减速直线运动，平板车做加速运动直到两者速度相等，速度相等后两者相对静止一起做匀速直线运动，应用匀变速直线运动公式、动量守恒定律与动量定理求出相对运动时间．

    解答 解：滑块受到的电场力：F=qE=1×103×2×10-4=0.2N，
    滑动摩擦力：f=μmg=0.1×0.1×10=0.1N；
    （1）滑块向右运动过程，由动能定理得：
    -qEs+μmgs=0-$\frac{1}{2}$mv02，解得：s=0.5m；
    （2）由牛顿第二定律得：
    对滑块：a=$\frac{F-f}{m}$=$\frac{0.2-0.1}{0.1}$=1m/s2，
    对平板车：a′=$\frac{f}{M}$=$\frac{0.1}{0.2}$=0.5m/s2，
    滑块减速时间：t1=$\frac{{v}_{0}}{a}$=$\frac{1}{1}$=1s，
    小车减速时间：t小车=$\frac{{v}_{0}}{a′}$=$\frac{1}{0.5}$=2s，
    滑块速度为零后反向做匀加速直线运动，
    经t2=t1=1s离开电场，此时滑块速度：v=at1=1×1=1m/s，
    滑块从进入电场到离开电场需要的时间：t1+t2=2s，
    滑块离开电场时平板车速度恰好为零，
    然后滑块向左做减速运动，平板车向左做加速运动直到两者速度相等为止，
    该过程系统动量守恒，以向左为正方向，
    由动量守恒定律得：mv=（M+m）v′，
    解得，共同速度：v′=$\frac{mv}{M+m}$=$\frac{0.1×1}{0.2+0.1}$=$\frac{1}{3}$m/s，
    对平板车，由动量定理得：ft3=Mv′-0，
    解得，平板车向右加速时间：t3=$\frac{Mv′}{f}$=$\frac{0.2×\frac{1}{3}}{0.1}$=$\frac{2}{3}$s，
    小滑块在平板车上相对滑动时间：t=t1+t2+t3=1+1+$\frac{2}{3}$=$\frac{8}{3}$s；
    答：（1）小滑块进入电场，向右运动的最远距离为0.5m；
    （2）小滑块在平板车上相对滑动时间为$\frac{8}{3}$s．

    点评 本题考查了求位移与时间问题，本题中物体运动过程复杂，难度较大，分析清楚物体运动过程是解题的前提与关键，应用动能定理、牛顿第二定律、运动学公式、动量守恒定律与动量定理可以解题．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．下列说法正确的是（　　）
    A．重心就是物体上最重的一点
    B．物体的重心一定在物体的几何中心上
    C．用细线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心
    D．在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5A，导线长1cm，它受到的安培力为5×10-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？再问：若上题中，电流不变，导线长度减小到0.5cm，则它受磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？若导线长不变，电流增大为5A，则它受磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．现代社会汽车大量增加，发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止．司机从看到情况到肌肉动作操纵制动需要一段时间，这段时间叫反应时间，在这段时间内汽车要前进一距离，叫反应距离．从操纵制动器刹车，到车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离．以上两段距离之和即为刹车距离．
    表一：司机甲反应时间为0.63s
    速度（km/h）反应距离（m）制动距离（m）刹车距离（m）
    407815
    5091322
    60112031
    80153449
    100195473
    表二：司机甲反应时间为0.72s
    速度（km/h）反应距离（m）制动距离（m）刹车距离（m）
    408816
    50101323
    60122032
    80163450
    100205474
    表三：司机甲反应时间为0.63s在晴天路面上行驶
    速度（km/h）反应距离（m）制动距离（m）刹车距离（m）
    407815
    5091322
    60112031
    80153449
    100195473
    表四：司机甲反应时间为0.63s在雨天路面上行驶
    速度（km/h）反应距离（m）制动距离（m）刹车距离（m）
    4071118
    5091726
    60112536
    80154459
    100196988
    通过比较以上四个表回答下列问题：
    （1）试问刹车距离与哪些因素有关？
    （2）为了交通安全，请你对司机写几条与以上四表有关的标语．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    7．图中ABCD矩形区域内存在着竖直向上的匀强电场，一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子（不计重力）从A点以速度v0水平射入电场，从C点飞出电场，飞出电场时速度方向与CD延长线成60°角，电场强度为E，求：
    （1）矩形区域的长AB和宽BC之比；
    （2）A、C两点间的电势差和AD的长度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    17．用“伏安法”测定电源的电动势和内阻，所给器材如图甲所示，已知电源的内阻很小．
    （1）请完成正确的电路图连线．
    （2）实验的系统误差主要是由电压表内阻引起的；电动势测量值小于真实值 （填“大于”“等于”或“小于”）；内阻测量值小于真实值 （填“大于”“等于”或“小于”）
    （3）若该电源电动势测量值为E，内阻测量值为r．用该电源、满偏电流为Ig的灵敏电流计和滑动变阻器组装了简易欧姆表，电路如图乙所示．进行欧姆调零后，当红、黑表笔之间接被测电阻Rx时，指针偏转角度为满偏的$\frac{3}{4}$，则被测电阻Rx=$\frac{E}{3{I}_{g}}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    4．如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑水平，BC段位光滑圆弧，对应的圆心角θ=37°，半径r=2.5m，CD段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑链接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×105N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场．质量m=5×10-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小球（视为质点）被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C点以速度v0=4m/s冲上斜轨．以小物体通过C点时为计时起点，0.1s以后，场强大小不变，方向反向．已知斜轨与小物体之间的动摩擦因素为μ=0.5．设小物体的电荷量保持不变，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
    （1）求弹簧枪对小物体做的功；
    （2）在斜轨上小物体能到达的最高点为P，球CP的长．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．在平直的公路上有正在同向行驶的甲、乙两车，甲车在后，乙车在前．某时刻两车相距71m，此后甲车的运动规律为：位移x=10t+t2，乙车的运动规律为：速度v=10-2t，试求甲车经过多长时间追上乙车．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．如图，对于斜面上的物体，陡峭的斜面与平缓的斜面相比，斜面上相同质量的物体（　　）
    A．对斜面的压力与陡峭程度无关
    B．在陡峭的斜面上对斜面的压力更小
    C．重力沿斜面的分力与陡峭程度无关
    D．重力在陡峭斜面上沿斜面的分力更小

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