题目内容

(2013·北京门头沟二模,24题)(20分)如图所示,质量均为大小相同的小球AB(都可视为质点)静止在光滑水平面内的轴上,它们的位置坐标分别为。现沿轴方向加一个力场,该力场只对小球A产生沿轴正方向大小为F的恒力,以后两小球发生正碰过程时间很短,不计它们碰撞过程的动能损失。

(1)小球AB在第一次碰撞后的速度大小各是多少?

(2)如果该力场的空间范围是),求满足下列条件的L值

  ①小球AB刚好能够发生两次碰撞;

  ②小球AB刚好能够发生次碰撞


【答案】见解析

【解析】(1)A第一次碰前速度设为                  

动能定理:                                         (1分)

A与B碰撞,动量守恒,则                           (1分)

根据题意,总能量不损失,则                 (1分)

联立解得                              (2分)

(2)①对质点A:

    第一次碰前:                                    

                                                           (1分)

    第一次碰后到第二次碰前过程:

第二次碰前速度                                 

                                  (1分)

对质点B:

第一次碰后到第二次碰前过程:

                                                     (1分)

 由于                                                  (2分)

解得:                        (1分)

则要使质点AB刚好能够发生两次碰撞,                      (1分)

②质点AB第二次碰前速度分别为,碰后速度分别设为

    动量守恒:                          

    能量关系:             

解得:=                                       (2分)

对质点A:

    第二次碰后到第三次碰前:                           

                                                   

      对质点B:

第二次碰后到第三次碰前:                            

 由于                                                 

解得:                       (2分)

         综上,质点AB每次碰撞过程总是要交换速度;每次碰撞间隔时间都为2;每次碰撞后的相同时间间隔内,质点A速度增加,质点B速度不变

可得:每次碰撞位置间隔:4、8、12                          (2分)

 则要使质点AB刚好能够发生次碰撞:

  ()        (2分)

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网