Question

如图所示，可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°、长L=2m的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，三物块的质量分别为mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg，其中A不带电，B、C的带电量分别为qB=+4.0×l0-5C、qC=+2.0×l0-5C且保持不变，开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0，则相距为r时，两点电荷具有的电势能可表示为。现给A施加一平行于斜面向上的拉力F，使A在斜面上做加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动，经过时间t0，拉力F变为恒力，当A运动到斜面顶端时撤去拉力F。已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，g=10m/s2。求：

（1）未施加拉力F时物块B、C间的距离；

（2）t0时间内A上滑的距离

（3）t0时间内库仑力做的功；

（4）拉力F对A物块做的总功。

 

Answer 1

（1）1m （2）0.2m.（3）1.2J.（4）6.05J.

【解析】

试题分析：（1），

（2）时库仑力为

以B为研究对象：，，

（3），

（4）设在时间内，A物块的末速度为，力F对A物块做的功为

，，

时间后，A、B分离，力F为恒力

对A：

力F对A物块做的功，，

考点：库仑定律；牛顿定律及动能定理的应用.