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如图所示,AB和BC是由相同材料组成的绝缘斜面和水平面,A与C的水平距离为SAC...

如图所示,AB和BC是由相同材料组成的绝缘斜面和水平面,A与C的水平距离为SAC=5米,H高2.8米,h=0.8米.质量为m的小滑块由A静止开始释放,它恰能运动到C而静止.现在让小滑块带上电量q,并在轨道所在处施加竖直向下的匀强电场,场强大小E=mg/2q,在A点给小滑块一个沿斜面向下的4米/秒的初速度,求滑块滑出C后所抛出的水平距离是多大?
下面是一位同学对上述问题的求【解析】

未加电场小滑块由A静止下滑,由动能定理结合题意有:
mg(H-h)-μmgSAC=0(1)
加电场后,由动能定理结合题意有:
(mg+qE)(H-h)-μmgSAC=manfen5.com 满分网m(v2-v2)   (2)
联解方程(1)和(2)得:
v=manfen5.com 满分网=manfen5.com 满分网=6m/s
小滑块离开C后作平抛运动:h=manfen5.com 满分网gt2,s=vt,
结合题给条件和上述结果有:s=vmanfen5.com 满分网=2.4m
请你对这位同的求解作出评价:
(1)答案是否正确?简述正确与否的理由.
(2)如果你认为答案不正确,请完成该问题的求解过程,求出正确的答案.

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(1)本题有两种情况:不加电场与加电场,要分析物体的受力情况的变化,判断该同学的答案是否正确. (2)对A到C的运动过程,运用动能定理对两种情况分别列式求物体到达C点的速度,再由平抛运动的规律求水平距离 【解析】 (1)该同学的答案不正确. 原因在于在施加竖直向下的电场后,物体对桌面压力N=mg+qE,因而物体受到的滑动摩擦力f=μN=μ(mg+qE),而这位同学仍用f=μmg来计算摩擦力做的功. (2)据上分析,仍保留这位同学列出的(1)式:mg(H-h)-μmgSAC=0 修改(2)式为:(mg+qE)(H-h)-μ(mg+qE)SAC= 联解上述两式得:υ=υ=4米/秒 滑块滑出C后做平抛运动,运用平抛运动的公式:h= 得:S=vt==4× 答:(1)该同学的答案不正确.原因在于在施加竖直向下的电场后,物体对桌面压力N=mg+qE,因而物体受到的滑动摩擦力f=μN=μ(mg+qE),而这位同学仍用f=μmg来计算摩擦力做的. (2)正确的答案是:滑块滑出C后所抛出的水平距离为1.6m.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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