摘要：19．碰撞前瞬间.设小球速度为v.则机械能守恒
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如图，ABCD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是倾斜的，倾角为37°，BC段是水平的，CD段为半径R=0.15m的半圆，三段轨道均光滑连接，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0×103 V/m．一带正电的导体小球甲，在A点从静止开始沿轨道运动，与静止在C点不带电的相同导体小球乙发生弹性碰撞，碰撞后速度交换（即碰后甲的速度变成碰前瞬间乙的速度，乙的速度变成碰前瞬间甲的速度）．已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2㎏，小球甲所带电荷量为q甲=2.0×10-5C，g取10m/s2，假设甲、乙两球可视为质点，并不考虑它们之间的静电力，且整个运动过程与轨道间无电荷转移．（1）若甲、乙两球碰撞后，小球乙恰能通过轨道的最高点D，试求小球乙在刚过C点时对轨道的压力；
（2）若水平轨道足够长，在甲、乙两球碰撞后，小球乙能通过轨道的最高点D，则小球甲应至少从距BC水平面多高的地方滑下？
（3）若倾斜轨道AB可在水平轨道上移动，在满足（1）问和能垂直打在倾斜轨道的条件下，试问小球乙在离开D点后经多长时间打在倾斜轨道AB上？
如图，ABCD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是倾斜的，倾角为37°，BC段是水平的，CD段为半径R=0.15m的半圆，三段轨道均光滑连接，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0×103 V/m．一带正电的导体小球甲，在A点从静止开始沿轨道运动，与静止在C点不带电的相同导体小球乙发生弹性碰撞，碰撞后速度交换（即碰后甲的速度变成碰前瞬间乙的速度，乙的速度变成碰前瞬间甲的速度）．已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2㎏，小球甲所带电荷量为q甲=2.0×10-5C，g取10m/s2，假设甲、乙两球可视为质点，并不考虑它们之间的静电力，且整个运动过程与轨道间无电荷转移．
（1）若甲、乙两球碰撞后，小球乙恰能通过轨道的最高点D，试求小球乙在刚过C点时对轨道的压力；
（2）若水平轨道足够长，在甲、乙两球碰撞后，小球乙能通过轨道的最高点D，则小球甲应至少从距BC水平面多高的地方滑下？
（3）若倾斜轨道AB可在水平轨道上移动，在满足（1）问和能垂直打在倾斜轨道的条件下，试问小球乙在离开D点后经多长时间打在倾斜轨道AB上？
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（1）若甲、乙两球碰撞后，小球乙恰能通过轨道的最高点D，试求小球乙在刚过C点时对轨道的压力；
（2）若水平轨道足够长，在甲、乙两球碰撞后，小球乙能通过轨道的最高点D，则小球甲应至少从距BC水平面多高的地方滑下？
（3）若倾斜轨道AB可在水平轨道上移动，在满足（1）问和能垂直打在倾斜轨道的条件下，试问小球乙在离开D点后经多长时间打在倾斜轨道AB上？
如图，ABCD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是倾斜的，倾角为37°，BC段是水平的，CD段为半径R=0.15m的半圆，三段轨道均光滑连接，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0×103 V/m．一带正电的导体小球甲，在A点从静止开始沿轨道运动，与静止在C点不带电的相同导体小球乙发生弹性碰撞，碰撞后速度交换（即碰后甲的速度变成碰前瞬间乙的速度，乙的速度变成碰前瞬间甲的速度）．已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2㎏，小球甲所带电荷量为q甲=2.0×10-5C，g取10m/s2，假设甲、乙两球可视为质点，并不考虑它们之间的静电力，且整个运动过程与轨道间无电荷转移．
（1）若甲、乙两球碰撞后，小球乙恰能通过轨道的最高点D，试求小球乙在刚过C点时对轨道的压力；
（2）若水平轨道足够长，在甲、乙两球碰撞后，小球乙能通过轨道的最高点D，则小球甲应至少从距BC水平面多高的地方滑下？
（3）若倾斜轨道AB可在水平轨道上移动，在满足（1）问和能垂直打在倾斜轨道的条件下，试问小球乙在离开D点后经多长时间打在倾斜轨道AB上？
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（1）若甲、乙两球碰撞后，小球乙恰能通过轨道的最高点D，试求小球乙在刚过C点时对轨道的压力；
（2）若水平轨道足够长，在甲、乙两球碰撞后，小球乙能通过轨道的最高点D，则小球甲应至少从距BC水平面多高的地方滑下？
（3）若倾斜轨道AB可在水平轨道上移动，在满足（1）问和能垂直打在倾斜轨道的条件下，试问小球乙在离开D点后经多长时间打在倾斜轨道AB上？
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由于两个物体相对位置的变化会引起引力场的能量变化，这种能量被称作这一对物体的引力势能．如果以无限远处的势能为0，则万有引力势能EP可用下式进行计算：
，式中m、M分别代表两个物体的质量，r为相对的物体m到M的中心距离，G为万有引力恒量．假设有两个相同质量均为m=200kg的人造卫星，沿距离地面为地球半径的圆形轨道相向运行，因而经过一段时间后发生了碰撞，碰后两卫星粘合在一起成为一个复合体．不计卫星间的万有引力及空气阻力，（地球半径为R=6400km，地球表面重力加速度取g=10m/s2）．求：
（1）卫星在碰撞之前做圆运动时的速度V的大小；
（2）两卫星碰撞前，系统具有的机械能E；
（3）碰撞后两卫星的复合体落到地面的瞬间的速度v'的大小和方向．
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，式中m、M分别代表两个物体的质量，r为相对的物体m到M的中心距离，G为万有引力恒量．假设有两个相同质量均为m=200kg的人造卫星，沿距离地面为地球半径的圆形轨道相向运行，因而经过一段时间后发生了碰撞，碰后两卫星粘合在一起成为一个复合体．不计卫星间的万有引力及空气阻力，（地球半径为R=6400km，地球表面重力加速度取g=10m/s2）．求：（1）卫星在碰撞之前做圆运动时的速度V的大小；
（2）两卫星碰撞前，系统具有的机械能E；
（3）碰撞后两卫星的复合体落到地面的瞬间的速度v'的大小和方向．
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由于两个物体相对位置的变化会引起引力场的能量变化，这种能量被称作这一对物体的引力势能．如果以无限远处的势能为0，则万有引力势能EP可用下式进行计算：
，式中m、M分别代表两个物体的质量，r为相对的物体m到M的中心距离，G为万有引力恒量．假设有两个相同质量均为m=200kg的人造卫星，沿距离地面为地球半径的圆形轨道相向运行，因而经过一段时间后发生了碰撞，碰后两卫星粘合在一起成为一个复合体．不计卫星间的万有引力及空气阻力，（地球半径为R=6400km，地球表面重力加速度取g=10m/s2）．求：
（1）卫星在碰撞之前做圆运动时的速度V的大小；
（2）两卫星碰撞前，系统具有的机械能E；
（3）碰撞后两卫星的复合体落到地面的瞬间的速度v'的大小和方向．
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，式中m、M分别代表两个物体的质量，r为相对的物体m到M的中心距离，G为万有引力恒量．假设有两个相同质量均为m=200kg的人造卫星，沿距离地面为地球半径的圆形轨道相向运行，因而经过一段时间后发生了碰撞，碰后两卫星粘合在一起成为一个复合体．不计卫星间的万有引力及空气阻力，（地球半径为R=6400km，地球表面重力加速度取g=10m/s2）．求：（1）卫星在碰撞之前做圆运动时的速度V的大小；
（2）两卫星碰撞前，系统具有的机械能E；
（3）碰撞后两卫星的复合体落到地面的瞬间的速度v'的大小和方向．
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