首页 > 如图所示，为一个实验室模拟货物传送的装置，A是一个表面绝缘质量为1kg的小车，小车置于光滑的水平面上，在小车左端放置一质量为0.1kg带电量为q=1×10-2C的绝缘货柜，现将一-物理

如图所示，为一个实验室模拟货物传送的装置，A是一个表面绝缘质量为1kg的小车，小车置于光滑的水平面上，在小车左端放置一质量为0.1kg带电量为q=1×10-2C的绝缘货柜，现将一-物理

题目简介

如图所示，为一个实验室模拟货物传送的装置，A是一个表面绝缘质量为1kg的小车，小车置于光滑的水平面上，在小车左端放置一质量为0.1kg带电量为q=1×10-2C的绝缘货柜，现将一-物理

题目详情

如图所示，为一个实验室模拟货物传送的装置，A是一个表面绝缘质量为1kg的小车，小车置于光滑的水平面上，在小车左端放置一质量为0.1kg带电量为q=1×10-2C的绝缘货柜，现将一质量为0.9kg的货物放在货柜内．在传送途中有一水平电场，可以通过开关控制其有、无及方向．先产生一个方向水平向右，大小E1=3×102N/m的电场，小车和货柜开始运动，作用时间2s后，改变电场，电场大小变为E2=1×102N/m，方向向左，电场作用一段时间后，关闭电场，小车正好到达目的地，货物到达小车的最右端，且小车和货物的速度恰好为零．已知货柜与小车间的动摩擦因数μ=0.1，（小车不带电，货柜及货物体积大小不计，g取10m/s2）求：
（1）第二次电场作用的时间；
（2）小车的长度；
（3）小车右端到达目的地的距离．360优课网
题型：问答题难度：中档来源：不详

答案

（1）根据牛顿第二定律得：货物的加速度a1=
F1-f
m1+m0
=
3-μ(m1+m0)g
m1+m0
=class="stub"3-0.1×1×10
1
=2m/s2
小车的加速度为：a2=class="stub"f′
M
=1m/s2
经t1=2s  货物运动s1=class="stub"1
2
a1t12=4m  
小车运动s1=class="stub"1
2
a2t12=2m
货物V1=a1t1=2×2=4m/s  向右
小车V2=a2t1=1×2=2m/s   向右
经2秒后，货物作匀减速运动a′1=
qE2+f
m1+m0
=class="stub"1+1
1
=2m/s2 向左
小车加速度不变，仍为a2=1m/s2向右，当两者速度相等时，货柜恰好到达小车最右端，以后因为qE2=f=μ（m0+m1）g，货柜和小车一起作为整体向右以a3=
qE2
m1+m0+m
=class="stub"1
2
=0.5m/s2，向右作匀减速直到速度都为0．
共同速度为V=V1-a1′t2    
V=V2+a2′t2
t2=class="stub"2
3
s
V=class="stub"8
3
m/s
货物和小车获得共同速度至停止运动用时间t3=
0-class="stub"8
3
-0.5
=class="stub"16
3
s 
第二次电场作用时间为t=t2+t3=6s
（2）小车在t2时间内位移S3=V2t2+class="stub"1
2
a2t22=class="stub"14
9
m
货柜在t2时间内位移为S4=V1t2-class="stub"1
2
a1′t22=class="stub"20
9
m
小车长度L=S1-S2+S4-S3=class="stub"24
9
m
（3）小车右端到达目的地的距离为S
s=s2+s3+
0-v2
2a3
=class="stub"32
3
=10.7m
答：（1）第二次电场作用的时间为6s；
（2）小车的长度为class="stub"24
9
m；
（3）小车右端到达目的地的距离为10.7m．

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