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如图所示,倾角为37°,长度为L的光滑绝缘斜面上,一个带正电荷的小物体质量为m,带电量为q,置于斜面顶端.当沿水平向右加一个如图所示的匀强电场时,木块恰好静止在斜面上.从某时开始,匀强电场的电场强度突然减小为原来的
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,并保持下去.求(1)原来的电场强度;(2)带电物体滑到斜面底端时速率.(已知重力加速度为g,sin37°=0.6)
分析:当带正电荷的物体在电场中静止于光滑绝缘斜面顶端,因此对其受力分析,利用力的处理来确定电场力的大小,从而算出电场强度大小.当改变电场强度后,再牛顿运动定律可求出物体的加速度,从而利用运动学公式可算出滑到底端的速率.
解答:解:(1)受力分析图,如图所示
  将电场力与重力合成,则有:
  mg=Ncos37°
  qE=Nsin37°
 所以
qE
mg
=tan37°=0.75

 得:E=
3mg
4q

(2)当电场强度减为一半时,根据动能定理,则有:
(mgsin37°-
E
2
qcos37°)L=
1
2
mv2

 解得:v=
0.6gL

答:原来的电场强度为
3mg
4q
;带电物体滑到斜面底端的速率为
0.6gL
点评:带电物体处于三力平衡状态,利用力的平行四边形去处理力.在物体下落过程中用动能定理,要注意电场力做功与沿电场力的位移有关,就像重力做功与高度相关一样.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,倾角为37°斜面上方有一小球以一定的速度水平抛出,在空中飞行2s后恰好垂直撞在斜面上,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)小球抛出后2s时间内下落的高度;
(2)抛出时初速度的大小;
(3)从抛出到落在斜面上过程中小球合位移的大小和方向(结果可以保留根号,方向用位移与水平方向夹角的正切值表示).

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如图所示,倾角为37°、足够长的斜面体固定在水平地面上,小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下,从斜面上的A点由静止开始向上作匀加速运动,前进了4.0m抵达B点时,速度为8m/s.已知木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,木块质量m=1kg.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)木块所受的外力F多大?
(2)若在木块到达B点时撤去外力F,求木块还能沿斜面上滑的距离S;
(3)为使小木块再次通过B点的速率为
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5
5
m/s,求恒力F连续作用的最长时间t.

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如图所示,倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m=1kg的凹形小滑块,小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25.现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑,同时在斜面底端正上方有一小球以v0水平抛出,经过0.4s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽,此时,小滑块还在上滑过程中.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8),g取10m/s2,求:
(1)小球水平抛出的速度v0
(2)小滑块的初速度v.
(3)0.4s内小滑块损失的机械能△E.

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精英家教网如图所示,倾角为37°的足够大斜面以直线MN为界由两部分组成,MN垂直于斜面水平底边PQ且其左边光滑右边粗糙,斜面上固定一个既垂直于斜面又垂直于MN的粗糙挡板.质量为m1=3kg的小物块A置于挡板与斜面间,A与挡板间的动摩擦因数为μ1=0.1.质量为m2=1kg的小物块B用不可伸长的细线悬挂在界线MN上的O点,细线长为l=0.5m,此时,细线恰好处于伸直状态.A、B可视为质点且与斜面粗糙部分的动摩擦因数均为μ2=0.3,它们的水平距离S=7.5m.现A以水平初速v0=5m/s向右滑动并恰能与B发生弹性正撞.g=10m/s2.求:
(1)A碰撞前向右滑动时受到的摩擦力;
(2)碰后A滑行的位移;
(3)B沿斜面做圆周运动到最高点的速度.

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精英家教网如图所示,倾角为θ=37°的斜面固定在水平桌面上,劲度系数为200N/m的轻质弹簧上端固定在斜面顶端的木板上,下端连接孩子两位1kg的物块A,弹簧与斜面平行;物块A的下面用跨过光滑定滑轮的轻绳连接质量为0.15kg的物块B,物块A与滑轮之间的轻绳平行于斜面;B的下面用轻绳连接质量为0.95kg的物块C.此时弹簧的伸长量为6cm,整个装置处于静止状态.取g=10m/s2,sin37°=0.6.则下列说法中正确的是(  )
A、物块A受到6个作用力B、物块A受到的摩擦力方向沿斜面向上,大小为5NC、剪断B、C间轻绳后,物块A收到的摩擦力方向沿斜面向下D、剪断A、B间轻绳后,物块A一定沿斜面向上运动

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