如图所示，为一个实验室模拟货物传送的装置，A是一个表面绝缘质量为1kg的小车，小车置于光滑的水平面上，在小车左端放置一质量为0.1kg带电量为q=1×10

题文

如图所示，为一个实验室模拟货物传送的装置，A是一个表面绝缘质量为1kg的小车，小车置于光滑的水平面上，在小车左端放置一质量为0.1kg带电量为q=1×10-2C的绝缘货柜，现将一质量为0.9kg的货物放在货柜内．在传送途中有一水平电场，可以通过开关控制其有、无及方向．先产生一个方向水平向右，大小E1=3×102N/m的电场，小车和货柜开始运动，作用时间2s后，改变电场，电场大小变为E2=1×102N/m，方向向左，电场作用一段时间后，关闭电场，小车正好到达目的地，货物到达小车的最右端，且小车和货物的速度恰好为零．已知货柜与小车间的动摩擦因数μ=0.1，（小车不带电，货柜及货物体积大小不计，g取10m/s2）求：（1）第二次电场作用的时间；（2）小车的长度；（3）小车右端到达目的地的距离．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）根据牛顿第二定律得：货物的加速度a1=F1-fm1+m0=3-μ(m1+m0)gm1+m0=3-0.1×1×101=2m/s2小车的加速度为：a2=f′M=1m/s2经t1=2s  货物运动s1=12a1t12=4m  小车运动s1=12a2t12=2m货物V1=a1t1=2×2=4m/s  向右小车V2=a2t1=1×2=2m/s   向右经2秒后，货物作匀减速运动a′1=qE2+fm1+m0=1+11=2m/s2 向左小车加速度不变，仍为a2=1m/s2向右，当两者速度相等时，货柜恰好到达小车最右端，以后因为qE2=f=μ（m0+m1）g，货柜和小车一起作为整体向右以a3=qE2m1+m0+m=12=0.5m/s2，向右作匀减速直到速度都为0．共同速度为V=V1-a1′t2    V=V2+a2′t2t2=23sV=83m/s货物和小车获得共同速度至停止运动用时间t3=0-83-0.5=163s 第二次电场作用时间为t=t2+t3=6s（2）小车在t2时间内位移S3=V2t2+12a2t22=149m货柜在t2时间内位移为S4=V1t2-12a1′t22=209m小车长度L=S1-S2+S4-S3=249m（3）小车右端到达目的地的距离为Ss=s2+s3+0-v22a3=323=10.7m答：（1）第二次电场作用的时间为6s；（2）小车的长度为249m；（3）小车右端到达目的地的距离为10.7m．

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解析

F1-fm1+m0

考点

据考高分专家说，试题“如图所示，为一个实验室模拟货物传送的装置.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的速度与时间的关系 ]考点的理解。

匀变速直线运动的速度与时间的关系

匀变速直线运动：

物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内速度的变化相等，这种运动就叫做匀变速直线运动。也可定义为：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。

匀变速直线运动的速度公式：

Vt=V0+at。

公式说明：

速度公式是匀变速直线运动速度的一般表示形式。它所表明瞬时速度与时刻t的对应关系。通常取初速度v0方向为正方向，加速度a可正可负（正、负表示方向），在匀变速直线运动中a恒定。①当a与v0同方向时，a＞0表明物体的速度随时间均匀增加，如下左图。②当a与v0反方向时，a＜0表明物体的速度随时间均匀减少，如下右图。

          3.      速度图象是对速度公式的直观体现．图象斜率表示加速度，图象与时间轴所围的面积表示位移。

        

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