问题 计算题

(17分)在如图所示的竖直平面内,有一固定在水平地面的光滑平台。平台右端B与静止的水平传送带平滑相接,传送带长L=lm.有一个质量为m=0.5kg,带电量为q=+10-3C的滑块,放在水平平台上。平台上有一根轻质弹簧左端固定,右端与滑块接触但不连接。现用滑块缓慢向左移动压缩弹簧,且弹簧始终在弹性限度内。在弹簧处于压缩状态时,若将滑块静止释放,滑块最后恰能到达传送带右端C点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ="0.20" (g取10m/s2)求:

(1)滑块到达B点时的速度vB,及弹簧储存的最大弹性势能EP

(2)若传送带以1.5m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,释放滑块的同时,在BC之间加水平向右的匀强电场

E=5×102N/C。滑块从B运动到C的过程中,摩擦力对它做的功。

答案

(1)2m/s  1J (2) Wf =0.9375J

题目分析:(1)设弹簧储存的最大弹性势能EP,滑块从静止释放至运动到B点,由能量守恒定律知:

从B到C,由动能定理

两式联立解得:m/s,J

(2)加电场后,由于,所以滑块刚滑上传送带时就做匀减速直线运动,

滑块减速至与传送带共速的时间为=0.5s

滑块减速的位移为

故滑块之后匀速运动,从B到C,由动能定理得

解得Wf =0.9375J

单项选择题
多项选择题