Question

【題目】如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，直細(xì)桿傾斜放置，一個(gè)質(zhì)量m=2kg、q=0.1C的帶正電小球穿在細(xì)桿上。細(xì)桿與水平面之間的傾角，小球與細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)，從t=0時(shí)刻開始，物體運(yùn)動(dòng)的與時(shí)間t的關(guān)系圖象所示（x為位移），t=2s時(shí)撤去電場，m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)物體向上運(yùn)動(dòng)過程中距計(jì)時(shí)點(diǎn)的最大距離；

(2)電場強(qiáng)度E的大小；

(3)物體由斜面最高點(diǎn)返回計(jì)時(shí)點(diǎn)的時(shí)間。（結(jié)果可以保留根號(hào)）

Answer 1

【答案】(1)52m(2) 560N/C (3)

【解析】

(1)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式可得：

解得：

對(duì)照?qǐng)D線可知，圖線在縱軸截距表示初速度，圖線斜率表示，則有：

m/s，m/s2

2s末的速度為：

m/s

0到2s的位移：

m

2s后物體向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，其加速度為：

2秒后沿斜面向上位移：

m

物體向上運(yùn)動(dòng)過程中距計(jì)時(shí)點(diǎn)的最大距離為：

m

(2)沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律可有：

其中：

解得：

E=560N/C

(3)物體由斜面最高點(diǎn)返回計(jì)時(shí)點(diǎn)的過程中，做勻加速運(yùn)動(dòng)，其加速度為：

m/s2

物體由斜面最高點(diǎn)返回計(jì)時(shí)點(diǎn)的時(shí)間：

s