题文
如图所示,两个形状、大小相同的钢球A、B,A球质量为1.5kg, B球质量为0.5kg开始A球不带电,静止在高h=0.88m的光滑平台上,B球带0.3C的正电荷,用长L=1m的细线悬挂在平台上方,整个装置放在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=10N/C.现将细线拉开角度α=600后,由静止释放B球,B球在最低点与A球发生对心碰撞,碰撞时无机械能损失,若碰后不考虑A、B球的相互作用,不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1)B球刚摆到最低点时的速率;
(2)A球从离开平台到着地时的水平位移大小.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)对B球:从静止释放至摆到最低点过程中,根据动能定理,有
① (4分)
代入数据,解得B球在最低点的速率 v="4m/s " (2分)
(2) B球与A球碰撞过程中,两球所组成的系统动量守恒,动能不损失,取水平向右为正方向,有 mBv=mBv1+mAv2 ② (2分)

③ (2分)
联立②、③,解得B球速度v1="-2m/s " (1分)
A球速度为v2="2m/s" 
(1分)
根据电荷守恒定律得,碰后A球带电量qA="0.15C " (1分)
A球离开平台后,由牛顿第二定律得 
④ (2分)
故竖直方向的加速度
(1分)
A球从离开平台至着地过程中,
由
得

(2分)
水平位移大小S=v2t=2×0.4m="0.8m " (1分)
解析
略
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,两个形状、大小相同的钢球A、B.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。
动量守恒定律
动量守恒定律:
1、内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
2、表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
3、动量守恒定律成立的条件:
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零;
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计;
③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”:
①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。
动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:
系统动量守恒的判断方法:
方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下:
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。
方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下:
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。





