(2008?東莞模擬)對(duì)于兩物體碰撞前后速度在同一直線上,且無(wú)機(jī)械能損失的碰撞過(guò)程,可以簡(jiǎn)化為如下模型:A、B兩物體位于光滑水平面上,僅限于沿同一直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)它們之間的距離大于等于某一定值d時(shí),相互作用力為零;當(dāng)它們之間的距離小于d時(shí),存在大小恒為F的斥力,設(shè)A物體質(zhì)量m1=1.0kg,開(kāi)始時(shí)靜止在直線上某點(diǎn);B物體質(zhì)量m2=3.0kg,以速度v0從遠(yuǎn)處沿該直線向A 運(yùn)動(dòng),如圖所示,若F=0.60N,v0=0.20m/s,求:
(1)相互作用過(guò)程中A、B加速度的大;
(2)從開(kāi)始相互作用到A、B間的距離最小時(shí),系統(tǒng)(物體組)動(dòng)能的減少量.
分析:(1)已知兩球受到的力及各自質(zhì)量,由牛頓第二定律可直接求得兩球的加速度;
(2)由運(yùn)動(dòng)過(guò)程可知,當(dāng)兩球相距最近時(shí),兩速的速度相等,由動(dòng)量守恒可求得此時(shí)的共同速度,即可求得動(dòng)能的變化量;
解答:解:(1)由F=ma可得:
A的加速度為:a1=
F
m1
=0.60m/s2  
B的加速度為:a2=
F
m2
=0.20m/s2;
(2)兩者速度相同時(shí),距離最近,由動(dòng)量守恒得:m2v0=(m1+m2)v
解得共同速度v=
m2v0
m1+m2
=0.15m/s
則動(dòng)能的變化量:|△Ek|=
1
2
m2
v
2
0
-
1
2
(m1+m2)v2
=0.015J
即動(dòng)能的變化量為0.015J;
答:
(1)相互作用過(guò)程中A、B加速度的大小分別為0.60m/s2,0.20m/s2;
(2)從開(kāi)始相互作用到A、B間的距離最小時(shí),系統(tǒng)(物體組)動(dòng)能的減少量為0.015J.
點(diǎn)評(píng):本題屬?gòu)椈蛇B接體模型的變型題,這種模型兩物體之間有相互作用,但不受其它外力,滿足動(dòng)量守恒,從能量的觀點(diǎn)看,系統(tǒng)的動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,并且當(dāng)兩物體速度相等時(shí),勢(shì)能達(dá)到最大,動(dòng)能損耗最多;不過(guò)本題簡(jiǎn)化成了物體做勻變速運(yùn)動(dòng),同時(shí)也考查了動(dòng)力學(xué)的相關(guān)知識(shí),是道好題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2008?東莞模擬)如圖所示,一個(gè)金屬薄圓盤(pán)水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,下列做法中能使圓盤(pán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2008?東莞模擬)某制藥廠的污水處理站的管道中安裝了如圖所示的流量計(jì),該裝置由絕緣材料制成,長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c左右兩端開(kāi)口,在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在前后兩個(gè)面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極,當(dāng)含有大量正負(fù)離子(其重力不計(jì))的污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí),利用電壓表所顯示的兩個(gè)電極間的電壓U,就可測(cè)出污水流量Q(單位時(shí)間內(nèi)流出的污水體積).則下列說(shuō)法正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2008?東莞模擬)光滑的長(zhǎng)軌道形狀如下圖所示,底部為半圓型,半徑為R,固定在豎直平面內(nèi).AB兩質(zhì)量相同的小環(huán)用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起,套在軌道上.將AB兩環(huán)從圖示位置靜止釋放,A環(huán)離開(kāi)底部2R.不考慮輕桿和軌道的接觸,即忽略系統(tǒng)機(jī)械能的損失,求:
(1)AB兩環(huán)都未進(jìn)入半圓型底部前,桿上的作用力.
(2)A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),兩環(huán)速度大。
(3)若將桿換成長(zhǎng)2
2
R,A環(huán)仍從離開(kāi)底部2R處?kù)o止釋放,經(jīng)過(guò)半圓型底部再次上升后離開(kāi)底部的最大高度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2008?東莞模擬)下列敘述正確的是(  )

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案