在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10-3 kg的带电滑块A,电量为q=1.0×10-7 C。在A的左边L=1.2 m处放置一个不带电的滑块B,质量为M=6

在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10-3 kg的带电滑块A,电量为q=1.0×10-7 C。在A的左边L=1.2 m处放置一个不带电的滑块B,质量为M=6

题型:天津模拟题难度:来源:
在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10-3 kg的带电滑块A,电量为q=1.0×10-7 C。在A的左边L=1.2 m处放置一个不带电的滑块B,质量为M=6.0×10-3 kg,滑块B距左边竖直绝缘墙壁s=0.6 m,如图所示,在水平面上方空间加一方向水平向左的匀强电场,电场强度为E=4.0×105 N/C,A由静止开始向左滑动并与B发生碰撞,设碰撞的过程极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动并与墙壁相碰撞,在与墙壁发生碰撞时没有机械能损失,两滑块始终没有分开,两滑块的体积大小可以忽略不计。已知A、B与地面的动摩擦因数均为μ=0.5。(取g=10 m/s2
(1)求A与B碰撞前的速度;
(2)计算滑块A从开始运动到最后静止所用的时间;
(3)试通过计算,在坐标图中作出滑块A从开始运动到最后静止的速度时间图象。
答案
解:(1)A从静止到与B碰撞前,由动能定理有:

解得:VA=6 m/s
(2)A从加速到碰撞前,由牛顿第二定律得:qEL-μmAg=mAaA
解得:aA=1.5 m/s2
即得:
A、B碰撞过程极短,由动量守恒定律得:mAVA=(mA+mB)v1
解得v1=1.5 m/s
碰后,由于qE=μ(mA+mB)g
故A、B一起向左做匀速直线运动,运动时间为:
然后A、B一起与墙碰撞,由于碰撞无机械能损失,故获得等大反向速度,反向运动过程中做匀减速运动,由牛顿第二定律可得:qE+μ(mA+mB)g=(mA+mB)a
解得:a=10 m/s2
所以减速到0的时间:
之后由qE=μ(mA+mB)g受力平衡,保持静止,故从A由静止开始运动到最后静止经历的时间为:
t=t1+t2+t3=0.95 s
(3)A运动的速度一时间图象如图所示
举一反三
一同学利用水平气垫导轨做《探究碰撞中的不变量》的实验时,测出一个质量为0.8kg的滑块甲以0.4m/s的速度与另一个质量为0.6kg、速度为0.2m/s的滑块乙迎面相撞,碰撞后滑块乙的速度大小变为0.3m/s。求此时滑块甲的速度。
题型:江苏模拟题难度:| 查看答案
在光滑的地面上,质量为m1的物体以速度v0与原来静止的质量为m2的物体发生弹性正碰,碰撞后它们的速度分别为v1和v2
(1)推导出用m1、m2、v0表示的v1和v2的表达式;
(2)若要m1球发生反弹,推导出m1、m2的大小关系式。
题型:湖南省模拟题难度:| 查看答案
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,每次碰撞后两物体交换速度,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。
题型:安徽省模拟题难度:| 查看答案
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
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