在如圖所示的豎直平面內，物體A和帶正電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接，分別靜止於傾角θ＝37°的光滑斜面上...

問題詳情：

在如圖所示的豎直平面內，物體A和帶正電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接，分別靜止於傾角θ＝37°的光滑斜面上的M點和粗糙絕緣水平面上，輕繩與對應平面平行．勁度係數k＝5 N/m的輕*簧一端固定在O點，一端用另一輕繩穿過固定的光滑小環D與A相連，*簧處於原長，輕繩恰好拉直，DM垂直於斜面．水平面處於場強E＝5×104N/C、方向水平向右的勻強電場中．已知A、B的質量分別為mA＝0.1 kg和mB＝0.2 kg，B所帶電荷量q＝＋4×10－6 C．設兩物體均視為質點，不計滑輪質量和摩擦，繩不可伸長，*簧始終在**限度內，B電荷量不變．取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.

(1)求B所受靜摩擦力的大小；

(2)現對A施加沿斜面向下的拉力F，使A以加速度a＝0.6 m/s2開始做勻加速直線運動．A從M到N的過程中，B的電勢能增加了ΔEp＝0.06 J．已知DN沿豎直方向，B與水平面間的動摩擦因數μ＝0.4.求A到達N點時拉力F的瞬時功率．

【回答】

（1）f=0.4N （2）2.1336W

【解析】

試題分析：（1）根據題意，靜止時，對兩物體受力分析如圖所示：

由平衡條件所得：

對A有：mAgsin θ＝FT①

對B有：qE＋f0＝FT②

代入數據得f0＝0．4 N ③

（2）根據題意，A到N點時，對兩物體受力分析如圖所示：

由牛頓第二定律得：

對A有：F＋mAgsin θ－F′T－Fksin θ＝mAa ④

對B有：F′T－qE－f＝mBa ⑤

其中f＝μmBg ⑥

Fk＝kx ⑦

由電場力做功與電勢能的關係得ΔEp＝qEd ⑧

由幾何關係得x＝－⑨

A由M到N，由v－v＝2ax得A運動到N的速度v＝⑩

拉力F在N點的瞬時功率P＝Fv ⑪

由以上各式，代入數據P＝0．528 W ⑫

考點：受力平衡 、牛頓第二定律、能量轉化與守恆定律、功率

【名師點睛】靜止時，兩物體受力平衡，列方程求解．A從M到N的過程中做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律，可列出力的關係方程．根據能量轉化與守恆定律可列出電場力做功與電勢能變化的關係方程．根據勻加速直線運動速度位移公式，求出運動到N的速度，最後由功率公式求出功率．

知識點：庫倫定律

題型：解答題