在光滑绝缘水平面上方某区域(X≤3L)有沿x轴正方向的水平匀强电场,电场强度的大小及分布情况如图1所示。将质量为m1、电荷量为+q的带电小球A在x=0处由静止释放,小球A将与质量为m2、静止于x=L处的不带电的绝缘小球B发生正碰。已知两球均可视为质点,碰撞时间极短,且碰撞过程中没有机械能的损失,没有电荷量的转移。 E0、L为已知。
21.若,小球A与小球B发生碰撞后二者交换速度,求:
a.两小球第一次碰撞前,小球A运动的时间t0以及碰撞前瞬时的速度大小v0;
b.在图2中画出小球A自x=0处运动到x=5L处过程中的v-t图像。
22.若,通过计算分析说明无论倍数k取何值,小球A均可与小球B发生第二次碰撞。
9.如图所示,A、B两物体的质量分别为m和2m,中间用轻弹簧相连,A、B两物体与水平面间的动摩擦因数均为μ,在水平推力F作用下,A、B一起以加速度向右做匀加速直线运动.当突然撤去推力F的瞬间,A、B两物体的加速度大小分别为( )
1.将物体以某一速度竖直向上抛出,到达最高点后返回,运动过程中所受空气阻力与速度成正比.重力加速度取10m/s2,取向上方向为正方向.则此物体的加速度随时间变化的图象可能正确的是()
4.如图,在倾角为α的固定光滑斜面上,有一用绳子栓着的长木板,木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面下滑的加速度为( )
a.小球A第一次与小球B碰撞前做初速度为零的匀加速直线运动
加速度
运动时间
小球A与小球B碰撞前瞬时速度
b.小球A自x=0处运动到x=5L处的过程中的v-t图像如答图所示
a.小球A第一次与小球B碰撞前做初速度为零的匀加速直线运动
加速度
运动时间
小球A与小球B碰撞前瞬时速度
b.小球A自x=0处运动到x=5L处的过程中的v-t图像如答图所示
牛顿第二定理的应用
a、对小球A受力分析,由牛顿第二定理求出加速度a,然后由运动学公式即可求出速度
b、小球A做匀加速直线运动,所以V-t图像为直线
因为0-L和L-3L电场强度不一样,所以加速度不一样,v-t图像也不一样。
设两小球第一次碰撞后速度分别为vA1、vB1
碰撞过程中由动量守恒定律
由机械能守恒定律
解得:
之后小球A再次被电场加速,若在x=3L处未发生碰撞,此时速度为vA2
根据动能定理
解得
所以无论倍数k取何值,小球A均可与小球B发生第二次碰撞。
设两小球第一次碰撞后速度分别为vA1、vB1
碰撞过程中由动量守恒定律
由机械能守恒定律
解得:
之后小球A再次被电场加速,若在x=3L处未发生碰撞,此时速度为vA2
根据动能定理
解得
所以无论倍数k取何值,小球A均可与小球B发生第二次碰撞。
弹性碰撞-动量守恒定律
由动量守恒定律和机械能守恒列方程分析计算
第一次碰撞后,虽然小球A速度变为0,但是合力不为0,所以仍然要加速