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    如图所示，离地H高处有一个质量为m、带电量为+q的物体处于场强按E=E0—kt（E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为μ，已知μqE0＞mg。若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当物体下滑后脱离墙面，此时速度大小为，最终落在地面。

    （1）在下图中画出反映摩擦力f随时间t变化的图线，并计算物体克服摩擦力所做的功。
    （2）试分析物体从t=0开始的运动情况，并计算物体从t=0开始至落地的总时间。

    （1）
    ；；
    （2）+

    解析试题分析：（1）物体开始运动时有：
    则有：         （2分）
    离开墙壁时，即：，解得 （2分）
    摩擦力随时间的变化如图所示：

    根据动能定理得：   （2分）
    解得： （1分）
    （2）从至时间内物体处于静止状态 （1分）
    从至时间内物体处于变加速直线运动   （1分）
    从至落地物体处于变加速曲线运动（或竖直方向匀加速直线运动，水平方向变加速直线运动）（2分）
    离开墙壁过程在竖直方向 （2分）
    解得=  （2分）
    ∴t总=t2+t3=+
    考点：动能定理、摩擦力、运动的合成分解

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （9分）如图所示，粗糙水平地面与半径为R=0.5m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量为m=1kg的小物块在水平恒力F=15N的作用下，由静止开始从A点开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知AB间的距离为3m,重力加速度。求：

    （1）小物块运动到B点时的速度；
    （2）小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离。
    （3）小物块在水平面上从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图所示，一束电子从静止开始经的电场加速后，从水平放置的一对平行金属板正中间水平射入偏转电场中，若金属极板长L＝0.05m，两极板间距d＝0.02m ，求：两板间至少要加多大的电压 才能使电子不飞出电场

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （8分）如图所示，摩托车做特技表演时，以v0＝10m/s的初速度冲向高台，然后以v＝7.5m/s的速度从高台飞出。若摩托车冲向高台的过程中以P＝1.8kW的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t＝16s，人和车的总质量m＝1.8×102kg，台高h＝5.0m．不计空气阻力，取g＝10m/s2。求：

    （1）摩托车落地时速度的大小；
    （2）摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (18分)如图，质量m=20kg的物块（可视为质点），以初速度v0=10m/s滑上静止在光滑轨道的质量M=30kg、高h=0.8m的小车的左端，当车向右运动了距离d时（即A处）双方达到共速。现在Ａ处固定一高h=0.8m、宽度不计的障碍物，当车撞到障碍物时被粘住不动，而货物继续在车上滑动，到A处时即做平抛运动，恰好与倾角为53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑动，已知货物与车间的动摩擦因数μ=0.5。
    （g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：

    (1)车与货物共同速度的大小v1；
    (2)货物平抛时的水平速度v2；
    (3)车的长度Ｌ与距离d．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，光滑绝缘水平面AB与倾角θ=37°，长L=5m的绝缘斜面BC在B处圆滑相连，在斜面的C处有一与斜面垂直的弹性绝缘挡板，质量m=0.5kg、所带电荷量q=5×10-5C的绝缘带电小滑块（可看做质点）置于斜面的中点D，整个空间存在水平向右的匀强电场，场强E=2×l05N/C，现让滑块以v0=12m/s的速度沿斜面向上运动。设滑块与挡板碰撞前后所带电荷量不变、速度大小不变，滑块和斜面间的动摩擦因数μ=0.1，（g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.8）求：

    （1）滑块第一次与挡板碰撞时的速度大小；
    （2）滑块第一次与挡板碰撞后能达到左端的最远点离B点的距离；
    （3）滑块运动的总路程。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    某游乐场中一种玩具车的运动情况可以简化为如下模型：竖直平面内有一水平轨道AB与1/4圆弧轨道BC相切于B点，如图所示。质量m=100kg的滑块（可视为质点）从水平轨道上的 P 点在水平向右的恒力F的作用下由静止出发沿轨道AC运动，恰好能到达轨道的末端C点。已知P点与B点相距L=6m，圆轨道BC的半径R=3m，滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ=0.25，其它摩擦与空气阻力均忽略不计。（g取10m/s2)求：

    （1）恒力F的大小．
    （2）滑块第一次滑回水平轨道时离B点的最大距离
    （3）滑块在水平轨道AB上运动经过的总路程S．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （16分）如图所示，固定在地面上的光滑圆弧轨道AB、EF，他们的圆心角均为90°，半径均为R。一质量为m ，上表面长也为R的小车静止在光滑水平面CD上，小车上表面与轨道AB、EF的末端B、E相切。一质量为m的物体（大小不计）从轨道AB的A点由静止下滑，由末端B滑上小车，小车在摩擦力的作用下向右运动。当小车右端与壁DE刚接触时，物体m恰好滑动到小车右端且与小车共速。小车与DE相碰后立即停止运动但不粘连，物体则继续滑上圆弧轨道EF，以后又滑下来冲上小车。求：

    （1）物体从A点滑到B点时的速率；
    （2）物体与小车之间的滑动摩擦力；
    （3）水平面CD的长度；
    （4）当物体再从轨道EF滑下并滑上小车后，如果小车与壁BC相碰后速度也立即变为零，最后物体m停在小车上的Q点，则Q点距小车右端的距离。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E0已知，E－r曲线下O－R部分的面积等于R－2R部分的面积。

    （1）写出E－r曲线下面积的单位；
    （2）已知带电球在r≥R处的场强E=kQ／r2，式中k为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?
    （3）求球心与球表面间的电势差△U；
    （4）质量为m，电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?

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