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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2kg的长板车，车置于光滑的水平面上，在车左端放置一质量为1kg带电量为q=1×10-2C的绝缘小货物B，在全部传送途中
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2kg的长板车，车置于光滑的水平面上，在车左端放置一质量为1kg带电量为q=1×10 -2 C的绝缘小货物B，在全部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E 1 =3×10 2 N/m的电场，车和货物开始运动，作用时间2s后，改变电场，电场大小变为E 2 =1×10 2 N/m，方向向左，电场作用一段时间后，关闭电场，关闭电场时车右端正好到达目的地，货物到达车的最右端，且车和货物的速度恰好为零。已知货物与车间的动摩擦因数μ=0.1，（车不带电，货物体积大小不计，g取10m/s 2 ）求： （1）第二次电场作用的时间； （2）车的长度。 |
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▼优质解答
答案和解析
(1)因为车最大加速度 货物和车若以相同加速度一起运动，  所以，货物和车不可能以相同加速度一起运动 货物  车  经t 1 =2s货物运动  车运动  货物V 1 =a 1 t 1 =2×2=4m/s，向右 车V 2 =a 2 t 1 =0.5×2=1m/s，向右 经2秒后，货物作匀减速运动，  ，向左 车加速度不变，仍为a 2 =0.5m/s 2 ，向右 当两者速度相等时，共同速度为V=V 1 -a 1 ′t 2 ，V=V 2 +a 2 ′t 2 t 2 =1.2s，V=1.6m/s 以后因为若物和车若以相同加速度一起运动，  所以货物和车一起作为整体向右作匀减速直到速度都为0 货物和车获得共同速度至停止运动用时  第二次电场作用时间为t=t 2 +t 3 =6s (2)由题意，可得，当货物和车速度相等时，货物恰好移到车的最右端 车在t 2 时间内位移S 3 =V 2 t 2 +  a 2 t 2 2 = m=1.56m 货物在t 2 时间内位移为S 4 =V 1 t 2 -  a 1 ′t 2 2 = m=3.36m车长度L=S 1 -S 2 +S 4 -S 3 =  m=4.8m |
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