题目内容

相距L=12.5m、质量均为m的两小球A、B,静放在足够长的绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,其中A电荷量为+q,B不带电。现在水平面附近空间加有场强E=、水平向右的匀强电场,A开始向右运动,并与B发生多次对心碰撞,且碰撞时间极短,每次碰后两球交换速度、A带电量保持不变、B始终不带电,g取10m/s2。试求
(1)A、B 第一次碰后B的速度vB1
(2)A、B从第五次碰后到第六次碰的过程中B运动的时间tB5
(3)B运动的总路程x。
解:(1)对A,据牛顿第二定律,得加速度1m/s2
又据公式,得A与B碰前速度m/s
碰撞交换速度,故第一次碰后,A的速度为0,B的速度m/s
(2)对B,据牛顿第二定律,得加速度大小m/s2
每次碰后B作匀减速运动,因其加速度大于A的加速度,所以B先停,之后A追上再碰,每次碰后A的速度均为0,然后加速再与B发生下次碰撞
第一次碰后B运动的时间
第一次碰后B的位移,则
第二次碰前A的速度为,则
由以上两式得
碰后B的速度
碰后B运动的时间
以此类推,第五次碰后B运动的时间
(3)每次碰撞两球均交换速度,经多次碰撞后,最终A、B停在一起
设B运动的总路程为x,据能量守恒有
解得
练习册系列答案
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