题文
在绝缘水平面上,有两个质量各为m的绝缘小球A、B,二者相距S0,如图所示。已知A球光滑,带有
的电荷,B球与水平面间的动摩擦因数为
。现在水平面上方加一水平向右的匀强电场,电场强度为E,A、B两球将发生完全弹性碰撞,碰撞过程电荷不转移。(重力加速度为g)
试求:
①A与B碰前的瞬间A球的速度。
②碰后瞬间A、B两球的速度各为多大?
③A、B两球从发生第一次碰撞到第二次碰撞时,A球通过的距离。
题型:未知 难度:其他题型
答案
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解析
①设A与B碰前的瞬间A球的速度为
,此段时间内利用动能定理得:
,解得
①
②设碰后瞬间A、B两球的速度分别为
和
,由于碰撞过程中动量和动能都守恒,故有:
② 
③
联合①②③得:
,
④
③A、B两球碰撞后,在最初的一段时间内,A球在电场力作用下做初速度为零的匀加速运动,加速度大小为
⑤
B球在摩擦力的作用下做初速度为
的匀减速运动,加速度大小为
⑥
要计算A、B两球从发生第一次碰撞到第二次碰撞A球通过的距离,有两种情况:一是B球的加速度过大,B球先停止,后A球与之碰撞;另一种情况是B球的加速度过小,在B球没有停止之前,A、B两球就已经发生了碰撞。
当B球刚停止二者刚好相碰时有:
⑦,
⑧
联立 ④~⑧得:
⑨
于是:
ⅰ、当
时,从发生第一次碰撞到第二次碰撞A球通过的距离等于B球减速的距离,
⑩
联立④⑥⑩得:从发生第一次碰撞到第二次碰撞A球通过的距离为

ⅱ、当
<
时,从发生第一次碰撞到第二次碰撞A球通过的距离就等于A球对B球的运动追击距离。设追击时间为
,则
,易求的
=
于是从发生第一次碰撞到第二次碰撞A球通过的距离为:

=
考点
据考高分专家说,试题“在绝缘水平面上,有两个质量各为m的绝缘小.....”主要考查你对 [匀变速直线运动 ]考点的理解。
匀变速直线运动
定义:
在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动,即加速度恒定的变速直线运动叫匀变速直线运动。
特点:
a=恒量。
匀变速直线运动规律(基本公式):
速度公式:v=
位移公式:x=
速度平方公式:
位移公式:x=
速度平方公式:
位移—平均速度关系式:x=
匀变速直线运动的几个重要推论:
- 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量,即:SⅡ-SⅠ=SⅢ-SⅡ=…=SN-SN-1=ΔS=
匀变速直线运动的几个重要推论:
- 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量,即:SⅡ-SⅠ=SⅢ-SⅡ=…=SN-SN-1=ΔS=

(此公式可以用来判断物体是否做匀变速直线运动)。进一步推论:Sn+m-Sn=
,其中Sn、Sn+m分别表示第n段和第(n+m)段相等时间内的位移,T为相等时间间隔。 - 某段时间内的平均速度,等于该段时间的中间时刻的瞬时速度,即
。
- 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v0和末速度v平方和一半的平方根,即vs/2=
,其中Sn、Sn+m分别表示第n段和第(n+m)段相等时间内的位移,T为相等时间间隔。
- 某段时间内的平均速度,等于该段时间的中间时刻的瞬时速度,即
。
- 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v0和末速度v平方和一半的平方根,即vs/2=

。
null
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- 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量,即:SⅡ-SⅠ=SⅢ-SⅡ=…=SN-SN-1=ΔS=



