| kqCqB | ||
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以A、B为研究对象,根据力的平衡 F0=(mA+mB)gsin30°
联立解得 L1=1.0m
(2)给A施加力F后,A、B沿斜面向上做匀加速直线运动,C对B的库仑斥力逐渐减小,A、B之间的弹力也逐渐减小.经过时间t0,B、C间距离设为L2,A、B两者间弹力减小到零,此后两者分离,力F变为恒力.则t0时刻C对B的库仑斥力为:F0=
| kqCqB | ||
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以B为研究对象,由牛顿第二定律有:F0-mBgsin30°-μmBgcos30°=mBa ②
联立①②解得 L2=1.2m
则t0时间内A上滑的距离△L=L2+L1=0.2m
设t0时间内库仑力做的功为W0,由功能关系有
W0=k
| q1q2 |
| L1 |
| q1q2 |
| L2 |
代入数据解得 W0=1.2J ③
(3)设在t0时间内,末速度为v1,力F对A物块做的功为W1,由动能定理有
W1+W2+WG+Wf=
| 1 |
| 2 |
| v | 21 |
而 Wf=-μ(mA+mB)g•△Lcos30°,WG=-(mA+mB)g△Lsin30°⑤
| v | 21 |
由③~⑦式解得 W1=1.05J ⑦
经过时间t0后,A、B分离,力F变为恒力,对A由牛顿第二定律有
F-mAgsin30°-μmAgcos30°=mAa ⑧
力F对A物块做的功 W2=F•(L-L2) ⑨
由⑧⑨式代入数据得 W2=5 J
则力F对A物块做的功:W=W1+W2=6.05J
答:(1)未施加拉力F时物块B、C间的距离1.0m;
(2)t0时间内A上滑的距离及库仑力做的功1.2J;
(3)拉力F对A物块做的总功是6.05J.

