Question

如图所示，粗糙的绝缘水平面被竖直线PQ分为左、右两部分，左侧有范围足够大、方向水平向右的匀强电场，场强E=20N/C，有一个质量m=2kg、电量q=0.1C的正电滑块（可看作质点）静止在PQ线右侧某一位置。现给滑块一个向左的初速度v₀，并从此时刻开始计时，滑块前2s的运动图像如图所示，且2s末时滑块恰好运动到PQ线处。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s²，求：

（1）滑块初始位置到PQ线的距离s₁

（2）滑块与水平面间的动摩擦因数

（3）滑块能到达左侧最远处到PQ线处的距离s₂

（4）滑块最终停在何处

Answer

（1）4m；(2)0.05；（3）0.75m；（4）滑块最终停留于PQ线右侧0.75m

【解析】

试题分析：由匀变速直线运动规律可得：

（2）由牛顿第二定律得：，由加速度定义：，解得

（3）由动能定理得：，解得

（4）滑动摩擦力公式：，电场力，则，所以滑块最终停留于PQ线右侧。

由动能定理得：，得s=0.75m，即滑块最终停留于PQ线右侧0.75m处

考点：电场强度；牛顿第二定律；匀变速直线运动规律；动能定理

【名师点睛】本题主要考查了电场强度；牛顿第二定律；匀变速直线运动规律；动能定理综合应用。属于难度很大的题目。本题是多过程问题，按时间顺序进行分析受力情况，由牛顿第二定律、运动学公式和动能定理进行解答。本题关键根据图象，得到物体的运动情况，再通过受力分析，确定滑块最终停下的位置，根据牛顿第二定律和功能关系进行分析求解．