Question

如图所示，在一倾角为37°的绝缘斜面下端O，固定有垂直于斜面的绝缘挡板．斜面ON段粗糙，长度s＝0.02 m，NM段光滑，长度L＝0.5 m。在斜面的所在区域有竖直向下的匀强电场，场强为2×10⁵ N/C。有一小滑块质量为2×10^－3 kg，带正电，电量为1×10^－7 C，小滑块与ON段表面的动摩擦因数为0.75。将小滑块从M点由静止释放，在运动过程中没有电量损失，与挡板相碰后原速返回．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s²。求：

(1)小滑块第一次过N点的速度大小；

(2)小滑块最后停在距离挡板多远的位置；

Answer

（1）（2）x＝0.01 m

【解析】

试题分析：(1)小滑块第一次过N点的速度为v，

则由动能定理有

代入数据得：

(2)滑块在ON段运动时所受的摩擦力

滑块所受重力、电场力沿斜面的分力

因此滑块沿ON下滑时做匀速运动，上滑时做匀减速运动，速度为零时可停下．

设小滑块与挡板碰撞n次后停在距挡板距离为x处，

则由动能定理得：

由0≤x≤0.02 m，

得：12.5≤n≤13.5

取n＝13得：x＝0.01 m

考点：考查了动能定理，运动学公式，电场力做功

【名师点睛】本题关键明确滑块的运动规律，灵活地选择过程运用动能定理和功能关系列式，找出每两次返回时上升过程差是突破口．在使用动能定理分析问题时，一定要弄清楚这个过程中那个力做功，哪个力不做功，过程始末速度的变化