问题详情:
如图所示,倾角为θ=37°足够长的传送带以较大的恒定速率逆时针运转,一轻绳绕过固定在天花板上的轻滑轮,一端连接放在传送带下端质量为m的物体A,另一端竖直吊着质量为、电荷量为q=(k为静电力常量)带正电的物体B,轻绳与传送带平行,物体B正下方的绝缘水平面上固定着一个电荷量也为q的带负电的物体C,此时A、B都处于静止状态.现将物体A向上轻轻触动一下,物体A将沿传送带向上运动,且向上运动的最大距离为l.已知物体A与传送带的动摩擦因数为μ=0.5,A、B、C均可视为质点,重力加速度为g,不计空气阻力.已知sin37︒=0.6,cos37︒=0.8.求:
(1)A、B处于静止状态时物体B、C间的距离;
(2)从物体B开始下落到与物体C碰撞前的整个过程中,电场力对物体B所做的功.
【回答】
解:(1)开始时,A、B均静止,设物体B、C间的距离为l1,由平衡条件有:
对A:T=mgsinθ+μmgcosθ
对B:T=k+,
解得:l1=;
(2)B、C相碰后,A将做匀减速运动,由牛顿第二定律有:mgsinθ+μmgcosθ=ma,
由运动公式有:0﹣vm2=﹣2a(l﹣l1)
解得:vm=,
物体 B下降过程对A、B整体由功能关系有:W电+mgl1﹣mg(sinθ+μcosθ)l1=(m+m)vm2,
解得:W电=mgl
答:(1)物体A、B处于静止状态时物体B、C间的距离为;
(2)从物体B开始下落到与物体C碰撞的过程中,电场力对物体B所做的功为mgl.
知识点:专题四 功和能
题型:计算题