Question

（2007?深圳模擬）在一個(gè)水平面上建立x軸，在過原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=6×10⁵N/C，方向與x軸正方向相同，在O處放一個(gè)帶負(fù)電q=5×10^-8C，質(zhì)量為m=10g的絕緣物塊（可看作質(zhì)點(diǎn)），物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v₀=2m/s，如圖所示，求物塊最終停止時(shí)的位置．

Answer 1

分析：物塊先向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到零，然后返回做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，離開電場(chǎng)后再做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止．根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式以及動(dòng)能定理求出物塊最終停在的位置．

解答：解：第一個(gè)過程：物塊向右做勻減速運(yùn)動(dòng)到速度為零．
物體受到的摩擦力為：f=μmg
物體受到的電場(chǎng)力為：F=qE
由牛頓第二定律得：a=

f+F

m

=5m/s²
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：s₁=

v02

2a

=0.4m
第二個(gè)過程：物塊向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，離開電場(chǎng)后再做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止．
由動(dòng)能定理得：Fs₁-f（s₁+s₂）=0
所以s₂=0.2m
則物塊停在原點(diǎn)O左側(cè)0.2m處．
答：物塊最終停止時(shí)的位置停在原點(diǎn)O左側(cè)0.2m處．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵理清物塊的運(yùn)動(dòng)過程，結(jié)合動(dòng)能定理和動(dòng)力學(xué)知識(shí)進(jìn)行求解．