质量均为m的两个小物体A和B,静止放在足够长的水平面上,相距L=12.5m。它们跟水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,其中A带电荷量为q的正电荷,与水平面的接触

质量均为m的两个小物体A和B,静止放在足够长的水平面上,相距L=12.5m。它们跟水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,其中A带电荷量为q的正电荷,与水平面的接触

题型:安徽省模拟题难度:来源:
质量均为m的两个小物体A和B,静止放在足够长的水平面上,相距L=12.5m。它们跟水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,其中A带电荷量为q的正电荷,与水平面的接触是绝缘的,B不带电。现在水平面附近空间加一水平向右的匀强电场,场强,A便开始向右运动,并与B发生多次对心碰撞,碰撞过程时间极短,每次碰撞后两物***换速度,A带电量不变,B始终不带电。g取10 m/s2。试求:
(1)A与B第1次碰撞后B的速度大小;
(2)A与B从第5次碰撞到第6次碰撞过程中B运动的时间;
(3)B运动的总路程。
答案
解:(1)对A,根据牛顿第二定律:Eq-μmg=maA
解得加速度aA=1 m/s2
根据公式vA12=2aAL
解得A与B碰前速度vA1=5 m/s
碰撞交换速度,第1次碰后,A的速度为0,B的速度vB1=vA1=5 m/s
(2)对B,根据牛顿第二定律:μmg=maB
解得加速度大小aB=2 m/s2
每次碰后B做匀减速运动,因其加速度大于A的加速度,所以B先停,之后A追上再碰,每次碰后A的速度均为0,然后加速再与B发生下次碰撞
第1次碰撞:碰后B运动的时间
第2磁碰撞:碰前A的速度为vA2,则vA22=2aAxB1
XB1为第1磁碰后B的位移,则vB12=vA12=2aBxB1
由以上两式得
碰后B的速度
碰后B运动的时间
以此类推,第5次碰撞后B运动的时间
(3)解法1:经过无数次碰撞,最终A、B停在一起;每次碰撞交换速度,说明碰撞过程无机械能损失,设B运动的总路程为x,根据能量守恒Eq(L+x)=μmg(L+x)+μmgx
解得x=12.5m
解法2:根据第(2)问的分析,经过n次碰撞后B的速度
从第1次碰撞到第n次碰撞后B通过的总路程

所以
当n→∞时,即得B通过的总路程x=12.5m
举一反三
质量为m1=2kg的物体与质量为m2(具体数值未知)的物体在光滑水平面上正碰,碰撞时间忽略不计,其位移-时间图像如图所示问:
(1)m2为多少千克?
(2)m1物体碰撞后动量增量的大小是多少?
(3)通过计算判断,两物体的碰撞是否是弹性碰撞?
题型:0114 期中题难度:| 查看答案
不定项选择如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰。小球的质量分别为m1和m2。图乙为它们碰撞前后的s-t(位移时间)图象。已知m1=0.1kg。由此可以判断(   )

A.碰前m2静止,m1向右运动
B.碰后m2和m1都向右运动
C.m2=0.3kg
D.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能
题型:0107 期中题难度:| 查看答案
多选质量为m的小球A在光滑的水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰,碰后A球的动能恰好变为原来的1/9,则B球速度大小可能是(   )
A.v0/3
B.8v0/9
C.4v0/9
D.2v0/3
题型:江苏期中题难度:| 查看答案
如图所示,一个运动的中子与一个静止的中子发生弹性碰撞,碰撞过程中动量______________(“一定”、“可能”或“一定不”)守恒,碰撞后A中子______________(“静止”“向右运动”或“向左运动”)。
题型:江苏期中题难度:| 查看答案
不定项选择甲、乙两球在光滑水平面上同一直线同一方向上运动,它们动量p=5kg.m/s,p=7kg.m/s,已知甲球速度大于乙球速度,当甲球与乙球碰后,乙球动量变为10kg·m/s,则m,m关系可能是(   )
A.5m=m
B.10m=m
C.m=m
D.2m=m
题型:0108 期中题难度:| 查看答案
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