物理学霸来 10
(1)由于小滑块刚冲P点瞬间加速度为零
所以根据牛顿第二定律F合=ma可知
小滑块所受到的合外力为零
而小滑块受到四个力的作用:一个竖直向下的重力G,一个与绝缘板垂直向上的支持力N,一个平行于绝缘板向下的动摩擦力f,一个水平方向上库仑力F
将重力分解成两个力:一个与绝缘板平行向下的下滑力G1=mgsinθ ,一个与绝缘板垂直向下的正压力 G2=mgcosθ
而N=G2,G1和f的方向均为平行绝缘板向下
所以库仑力一定水平向右,使得得小滑块的瞬间加速度为零
则小滑块带负电荷
根据库仑定律F=KQq/(r*r)可知
小滑块受到的库仑力F=KQq/(L*L)
(2)将库仑力分解成两个分力:一个与绝缘板平行向上的F2=Fsinθ ,一个与绝缘板垂直向下的F1=Fcosθ
由于在P点小滑块所受到的合外力为零
所以有F1=G1+f
即KQqcosθ/(r*r)=mgsinθ+μ[mgcosθ+KQqsinθ /(r*r)]
所以μ=[KQqcosθ/(r*r)]-mgsinθ/[mgcosθ+KQqsinθ /(r*r)]
(3)过O作PK的垂线交PK于O'
由于OP=OK=L
所以O'点是PK的中点
在O'P段库仑力做正功,在O'K段库仑力做负功,
而两段库仑力所做的功大小相等
所以整个过程库仑力做功为零、
根据动能定理W合=Ek2-Ek1可知
mgh+Wf=0-mv0*v0/2
而h=L*sin2θ
则摩擦所做的功Wf=-mv0*v0/2-mgL*sin2θ