Question

如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度v₁從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時速度為零，然后下滑回到M點(diǎn)，此時速度為v₂（v₂＜v₁）．若小物體電荷量保持不變，OM=ON，重力加速度為g，則小物體上升過程中，受到的摩擦力大小變化情況是

 

，小物體上升的最大高度為

 

．

Answer 1

分析：帶電小物體受到重力、支持力、靜電引力和摩擦力；支持力與速度垂直，不做功；摩擦力做負(fù)功，上升和下降過程經(jīng)過同一位置時受摩擦力大小相同，故摩擦力做功一樣多；M、N處于等勢面上，從M到N電場力做功為零；根據(jù)動能定理列式分析求解．

解答：解：小物體從M到N過程，受到重力、支持力、靜電引力和摩擦力，靜電引力先變大后變小，故支持力先變大后變小，滑動摩擦力也先變大后變��；
對上升過程運(yùn)用動能定理，有
W_f-mgh=0-

1

2

mv₁² ①
對運(yùn)動的整個過程運(yùn)用動能定理，有
W_f′=

1

2

mv₂²-

1

2

mv₁²        ②
其中
W_f′=2W_f        ③
由①②③解得
h=

v 2 1 + v 2 2

4g

故答案為：先增大后減小，

v 2 1 + v 2 2

4g

．

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是先受力分析，得出摩擦力的變化情況，在對上升過程和下降過程或整個過程運(yùn)用動能定理列式求解．