Question

【題目】如圖甲所示，水平地面上O點(diǎn)左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙，Ob距離為L=1m，a為Ob中點(diǎn)。兩個(gè)物塊與O點(diǎn)右側(cè)地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同且μ=0.5，靜置在O點(diǎn)的物塊帶正電，q=0.02C，物塊A不帶電，mA=mB=0.1kg。Ob之間存在水平向右的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小隨離O點(diǎn)的距離變化情況如圖乙所示�，F(xiàn)給A一個(gè)水平向右大小為2m/s的初速度，A與B發(fā)生彈性碰撞。碰后B可以沿著電場(chǎng)方向一直向右運(yùn)動(dòng)，最后到達(dá)擋板處時(shí)被原速率彈回。g取10m/s2．不計(jì)電荷對(duì)電場(chǎng)的影響。

(1)求A與B碰撞后B的速度大��；

(2)求B運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)的速度大小；

(3)B與擋板碰撞后立即撤去電場(chǎng)，求物體最終停止的位置.

Answer 1

【答案】(1) 2m/s(2)2m/s(3)s =0.8m

【解析】

(1)A與B發(fā)生彈性碰撞，取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得

,

根據(jù)機(jī)械能守恒定律得

；

結(jié)合，聯(lián)立解得：

，

即A與B碰撞后B的速度大小為2m/s，方向向右。

(2)B從O運(yùn)動(dòng)到a的過(guò)程，電場(chǎng)力做功：

根據(jù)動(dòng)能定理得：

。

可得，B運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)的速度大小：

(3)B從O運(yùn)動(dòng)到擋板的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得

，

可得，B運(yùn)動(dòng)到擋板時(shí)的速度大小：

B與擋板碰撞后立即撤去電場(chǎng)，設(shè)B向左滑行的最大距離為s。

根據(jù)動(dòng)能定理得：

，

解得：

答：

(1)A與B碰撞后B的速度大小是2m/s；

(2)B運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)的速度大小是2m/s；

(3)B與擋板碰撞后立即撤去電場(chǎng)，物體最終停止的位置離擋板0.8m。