零零教育信息网 首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律 > 正文 返回 打印

对于两物体碰撞前后速度在同一直线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型:A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动,当它们之间的距离大于等于某一定

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  互联网

◎ 题目

对于两物体碰撞前后速度在同一直线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型:A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动,当它们之间的距离大于等于某一定值d时,相互作用力为零;当它们之间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力.设A物体质量m1=1.0kg,开始时静止在直线上某点;B物体质量m2=3.0kg,以速度v0从远处沿该直线向A 运动,如图所示,若d=0.10m,F=0.60N,v0=0.20m/s,求:
(1)相互作用过程中A、B加速度的大小;
(2)从开始相互作用到A、B间的距离最小时,系统(物体组)动能的减少量;
(3)A、B间的最小距离.
魔方格

◎ 答案

(1)由F=ma可得:
A的加速度为:
a1=
F
m1
=0.60m/s2

B的加速度为:
a2=
F
m2
=0.20m/s2

A、B的加速度分别为0.60m/s2,0.20m/s2
(2)两者速度相同时,距离最近,由动量守恒得:
m2v0=(m1+m2)v

解得共同速度
v=
m2v0
(m1+m2)
=0.15m/s

则动能的变化量:
|△Ek|=
1
2
m2
v02
-
1
2
(m1+m2)
v 2
=0.015J

即动能的变化量为0.015J;
(3)根据匀变速直线运动规律得
A的速度:
v1=a1t

B的速度:
v2=v0-a2t

因v1=v2,解得:
t=0.25s
则A的位移
s1=
1
2
a1t2

B的位移
s2=v0t-
1
2
a2t2

两物体的距离为
△s=s1+d-s2

将t=0.25s代入,解得A、B间的最小距离△smin=0.075m
A、B间的最小距离为0.075m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“对于两物体碰撞前后速度在同一直线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型:A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动,当它们之间的距离大于等于某一定…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的导出公式】,【牛顿第二定律】,【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



http://www.00-edu.com/html/202210/340868.html十二生肖
十二星座