如图所示，均可视为质点的三个物体A、B、C在倾角为30°的光滑斜面上，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，质量分别为mA=0.43kg，mB=0.20kg，m

题文

如图所示，均可视为质点的三个物体A、B、C在倾角为30°的光滑斜面上，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，质量分别为m_A=0.43kg，m_B=0.20kg，m_C=0.50kg，其中A不带电，B、C的电量分别为q_B=+2.0×10^-5C、q_C=+7.0×10^-5C且保持不变，开始时三个物体均能保持静止，现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A做加速度a=2.0m/s²的匀加速直线运动，经过时间t，力F变为恒力．已知静电力常量k=9.0×10⁹N•m²/C²，g=10m/s²．
（1）求时间t
（2）在时间t内，力F做功W_F=2.31J，求系统电势能的变化量△E_p．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）开始A、B整体静止时，设A、B与C相距为L₁，则kqBqCL12=(mA+mB)gsin30°，
代入数据解得，L₁=2m
当A、B间的弹力为零时，两者分离，以后F变为恒力．
对B有kqBqCL22-mBgsin30°=mBa，解得L₂=3m．
施加外力F后，假设A单独沿斜面向上加速运动，则F应为恒力，故A、B先一起沿斜面向上做匀加速直线运动，只有分离时，F才变为恒力．分离瞬时，A、B加速度仍相等，设A、B与C相距为L₂，则
L2-L1=12at2
解得 t=1s
故时间t为1s．
（2）t时刻A，B仍具有共同速度v=at，
以A，B，C为研究对象，时间t内重力做功为W_G=-（m_A+m_B）g（L₂-L₁）sin30°
根据动能定理有WG+WF+W库=12(mA+mB)v2
根据系统电势能的变化与库仑力做功的关系得△E_p=-W_库
系统电势能的变化量为△E_p=-2.1J
故系统电势能的变化量△E_p=-2.1J．

匀变速直线运动的位移与时间的关系知识点讲解,巩固学习

解析

qBqCL12

考点

据考高分专家说，试题“如图所示，均可视为质点的三个物体A、B、.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与时间的关系 ]考点的理解。

匀变速直线运动的位移与时间的关系

匀变速直线运动的位移公式：

由平均速度的定义和匀变速直线运动的平均速度及速度公式，联立推导出匀变速直线运动的位移公式：

知识点拨：

1、是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻（t=0）的位移。
2、在位移公式中s、v0、a均是矢量，解题时一般要选取v0方向为正。
3、位移公式可由速度图象来推导，

如图是某物体做匀变速直线运动的图象．根据图象的物理意义，它与横轴（时间轴）所围的那块梯形面积表示运动的位移．所以：