Question

如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A、B、C放在傾角為37^O、足夠長(zhǎng)的光滑、絕緣斜面上，斜面固定。A與B緊靠在一起，C緊靠在固定擋板上。物塊的質(zhì)量分別為m_A＝0.8kg、m_B＝0.4kg。其中A不帶電，B、C的帶電量分別為q_B＝＋4×10^-5C、q_C＝＋2×10^-5C，且保持不變。開始時(shí)三個(gè)物塊均能保持靜止�，F(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F，使A、B一起在斜面上做加速度為a＝2m/s²的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過一段時(shí)間物體A、B分離。（如果選定兩點(diǎn)電荷在相距無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為0，則相距為r時(shí)，兩點(diǎn)電荷具有的電勢(shì)能可表示為。已知sin37^O=0.6，cos37^O=0.8，g=10m/s²，靜電力常量）求：

（1）未施加力F時(shí)物塊B、C間的距離；

（2）A、B分離前A上滑的距離；

（3）A、B分離前力F所做的功。

 

Answer 1

解：（1）三物塊均靜止時(shí)，以A、B為整體研究：

由力的平衡得：                         (4分)

          解得：                                           (2分)

（2）當(dāng)A、B物塊分離時(shí)，A、B之間彈力為零。以B物塊為研究對(duì)象，

  由牛頓第二定律得：                  （4分）

               解得                                      (2分)

     A物體上滑距離                             (2分)

（3）以A、B整體為研究對(duì)象，當(dāng)A、B分離時(shí)的速度為v

                 

       解得：                        

從AB開始運(yùn)動(dòng)到分離，由動(dòng)能定理得：

                           (2分)

 電場(chǎng)力做功為              (2分)

 重力做功為

         解得：                                  (2分)

（以上答案為參考答案，其他正確解法，均可得分。）