题目内容
【题目】如图所示,小滑块A和B(可视为质点)套在固定的水平光滑杆上,小滑块A带正电荷,电量为q,小滑块B为绝缘体。一轻弹簧上端固定在P点,下端与滑块B相连接。现使滑块B静止在P点正下方的O点,O、P间的距离为h,A、B的距离为L,整个装置置于电场强度为E的电场中。光滑杆上的M点与O点间的距离为
。某时刻,滑块A从静止开始沿杆向右运动,与B碰撞(碰撞时间极短)能量损失不计。已知滑块A的质量为m,滑块B的质量为2m,弹簧的原长为
,劲度系数为k。求:
(1)滑块A与滑块B碰后瞬间滑块B的速度
的大小;
(2)当滑块B运动的M点时,加速度a的大小。
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【答案】(1)
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【解析】(1)滑块A运动到O过程,由动能定理有
,
A、B碰撞,由动量守恒定律有
,
能量守恒有:
,
联立解得
;
(2)当滑块运动到M点时,弹簧的长度:
,
此时弹簧的弹力
,
根据牛顿第二定律
,
联立解
。
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