在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10-3kg的带电滑块A，电量为q=1.0×10-7C.在A的左边L=1.2m处放置一个不带电的滑块B，质量为M=6.0×

题文

在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10^-3kg的带电滑块A，电量为q=1.0×10^-7C.在A的左边L=1.2m处放置一个不带电的滑块B，质量为M=6.0×10^-3kg，滑块B距左边竖直绝缘墙壁s=0.6m，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=4.0×10⁵N/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。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．（取g=10m/s²）

题型：未知 难度：其他题型

答案

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解析

设A和B相遇时的速度为v₁，相碰后共同运动的速度为v.
根据动能定理，对滑块A有：（qE—μmg）L =" m" v₁²/2 ………2分
解得:v₁="6m/s " …………1分
滑块A从开始运动到与B相碰所用的时间为：


      ……………2分
代入数据解得：

                         2分
A、B碰撞动量守恒，有：mv₁=（M+m）v …………2分
得：

 ………1分
滑块A与B碰撞后结合在一起，电场力大小仍然为：
F=qE=1.0×10^-7C×4.0×10⁵N/C=4.0×10^-2N.方向向左 …………1分
两滑块的摩擦力为： f=μ（m+M）g  ……1分
代入数据解得：f = 4.0×10^-2N，方向向右
所以，A、B碰撞后一起以速度v向着墙壁作匀速直线运动.A、B碰后到运动到墙壁处所用的时间为：


 ………1分
A、B一起与墙壁碰撞后，两滑块受到的电场力与摩擦力大小不变，方向都向左，所以A、B与墙壁碰撞后一起以速度v向右做减速运动，直至速度减为零，最后静止.所经历的时间设为t₃





代入数据解得：

 ………2分
v——t图象如图，（每对一段给1分）

考点

据考高分专家说，试题“在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×1.....”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。