Question

跪求物理达人解答！

这道题目是2011年广东高考密卷（理综）物理的最后一题，请附详细答案，谢谢！好的有加分！
如图，绝缘水平地面上有宽L=0．4m的匀强电场区域，场强E = 6 x 10的5次N/C、方向水平向左．不带电的物块B静止在电场边缘的O点，带电量 q=5X10的5次C、质量m(A)=1X10的—2次kg 的物块A在距O点s = 2．25m处以Vo =5m/s的水平初速度向右运动，并与B发生碰撞，假设碰撞前后A、B构成的系统没有动能损失．A的质量是B的K （K>1）倍，A、b与地面间的动摩擦因数都为μ=0．2，物块均可视为质点，且A的电荷量始终不变，取g = 10m/S的平方．
（1）求A到达O点与B碰撞前的速度大小；
（2）求碰撞后瞬间A和B的速度大小；
（3）讨论K在不同取值范围时电场力对A做的功

Answer 1

解答：（1）4m/s
第一步，选长S段运动中的块A为研究对象，向右和向上为正方向，
第二步，受力分析，水平方向受摩擦力-f，竖直方向受重力-mg，支持力N
第三部，列方程水平：-f=ma=-μN，竖直：-mg+N=0
所以a=-μg=-2m/s²
块A碰撞前速度Vt，则有Vt²-Vo²=2aS
则有vt=4m/s>0，向右
(2)Va=（4K-4）/（K+1）m/s ， Vb=8K/（K+1）m/s
碰撞后，块A、B速度分别为Va，Vb，
碰撞瞬间内力远远大于外力，则有动量守恒，m（A）Vt=m（A）Va+m（A）Vb/K
由题没哟能量损失，则能量守恒
0.5m（A）Vt²=0.5m（A）Va²+0.5m（A）Vb²
由题，m（A）=Km（B）
三个方程联立，整理得到（K+1）Va²-8KVa+16（K-1）=0
判别式>0,有两个不同的实数根，求得Va=4m/s或Va=（4K-4）/（K+1）
当Va=4m/s时，Vb=0，显然不符合实际情况，舍去
则取Va=（4K-4）/（K+1）
则Vb=8K/（K+1）
（3）当K>3时，电场做负功，W1=-EqS=-1.2*10^-3焦耳
当K<3时，电场对块A所做总功为零
电场力F电=Eq=300000000000N远远大于摩擦力根本不具有可比性，所以第三小问无意义，建议将电量改为5*10^-8 C, 这样，电场力大小和摩擦力大小差不多才好，再次受力分析，块A在电场减速运动时加速度a'，假设块A刚好能冲到电场右边缘，Va²=2a'S电，可求出S电=1.6（K-1）²/（K+1）²则K=3此为临界状态，当K>3时，块A能从右侧冲出电场，
则电场做负功，W1=-EqS=-1.2*10^-3焦耳
当K<3时，不能从右侧冲出电场，由于电场力Eq=0.03N>摩擦力f=0.02N，所以块A会反向加速从左侧冲出电场，整个过程块A电荷多少不变，则电场力大小方向均不变，电场先对块A做负功，再对块A做正功 ，且距离相同，所以此时整个过程电场力所做总功为0，后面做的优点粗糙，希望你能看懂，总结一下，物理力学解题步骤：1确立研究对象及过程，选正方向（或建立坐标系）2.进行受理分析，3.列方程求解。本题目第三小问关键在于找到临界点，临界点问题是高中物理里面非常重要的一项内容，一定要掌握，希望能帮到你

Answer 2

提供一个思路，自己去想比较好 第一问，就是一个匀减速的问题，应该不用说吧；第二问，由于题目中说没有能量损失，所以是弹性碰撞，动量守恒，列个动量守恒的式子和能量守恒联立就可以解出速度大小了；第三问K值不同会造成A的运动情况不同，K值太大A会继续前进，这时又有两种情况，K值很大结果A的初速很大以至于突破了这个电场，K值不够大，A初速不够，不能突破电场，然后K值小A会反弹，电场做功为0，关于K值能不能满足A继续前进只要从第二问的式子分析就可以了