Question

（2007?深圳模擬）在一個水平面上建立x軸，在過原點O垂直于x軸的平面的右側空間有一勻強電場，場強大小E=6×10⁵N/C，方向與x軸正方向相同，在O處放一個帶負電q=5×10^-8C，質量為m=10g的絕緣物塊（可看作質點），物塊與水平面間的動摩擦因數μ=0.2，沿x軸正方向給物塊一個初速度v₀=2m/s，如圖所示，求物塊最終停止時的位置．

Answer 1

分析：物塊先向右做勻減速直線運動到零，然后返回做勻加速直線運動，離開電場后再做勻減速運動直到停止．根據牛頓第二定律和運動學公式以及動能定理求出物塊最終停在的位置．

解答：解：第一個過程：物塊向右做勻減速運動到速度為零．
物體受到的摩擦力為：f=μmg
物體受到的電場力為：F=qE
由牛頓第二定律得：a=

f+F

m

=5m/s²
由運動學公式得：s₁=

v02

2a

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

點評：解決本題的關鍵理清物塊的運動過程，結合動能定理和動力學知識進行求解．