题目内容

(20分)如图所示,在高为h=0.8m的平台上,静止一个带电量为qA=0.1C的负电小物块A,球A与平台的动摩擦因数μ=0.2,平台长为L1=0.75m,在平台上方有一个带电量为qB=0.1C的带正电的小球B.且mA=mB=0.5kg.球B挂在长为L=1m的细线上.整个装置放在竖直向下的电场中,场强为E=10N/C.现将B拉开角度α=60°后,由静止释放,在底端与A发生对心碰撞,使A滚下平台做平抛运动.忽略AB两球间的库仑力的作用,若碰撞时无机械能损失且碰撞后A、B电荷均为零。

求:A平抛运动可能前进的水平距离?(g=10m/s2,空气阻力不计)

解:(1)B下摆过程中,机械能守恒:

(2)B与A碰撞,动量守恒、机械能守恒:

(3)A在平台上滚动,对A用动能定理:

(4)A离开平台,做初速度为vA′=3m/s的平抛运动:

水平方向为匀速直线运动:位移S=vA′·t=1.2m

所以A做平抛运动后.前进的水平位移是1.2m.

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