质量均为m的两个小物体A和B,静止放在足够长的水平面上,相距L=12.5 m。它们跟水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,其中A带电荷量为q的正电荷,与水平面的接触是绝缘的,B不带电。现在水平面附近空间加一水平向右的匀强电场,场强
,A便开始向右运动,并与B发生多次对心碰撞,碰撞过程时间极短,每次碰撞后两物体交换速度,A带电量不变,B始终不带电。g取10m/s
2
。试求
【正确答案】
正确答案:(1)对A,根据牛顿第二定律:qE一μmg=ma
A
,解得加速度a
A
=1m/s
2
,根据公式v
A1
2
=2a
A
L解得A与B碰前速度v
A1
=5m/s,碰撞交换速度,第1次碰后,A的速度为0,B的速度v
B1
=v
A1
=5m/s。 (2)对B,根据牛顿第二定律:μmg=ma
B
解得加速度大小a
B
=2m/s
2
。每次碰后B做匀减速运动,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1次碰撞:碰后B运动的时间
,第2次碰撞:碰前A的速度为v
A2
,则v
A2
2
=2a
A
x
B1
,x
B1
为第1次碰后B的位移,则v
B1
2
=v
A1
2
=2a
B
x
B1
,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5次碰撞后B运动的时间
【答案解析】
提交答案
关闭