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牛顿运动定律的应用
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在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10-3kg的带电滑块A，电量为q=1.0×10-7C。在A的左边L=1.2m处放置一个不带电的滑块B，质量为M=6.0×10-3kg，滑块B距左边竖直绝缘墙壁s=0.
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10
-3
kg的带电滑块A，电量为q=1.0×10
-7
C。在A的左边L=1.2 m处放置一个不带电的滑块B，质量为M=6.0×10
-3
kg，滑块B距左边竖直绝缘墙壁s=0.6 m，如图所示，在水平面上方空间加一方向水平向左的匀强电场，电场强度为E=4.0×10
5
N/C，A由静止开始向左滑动并与B发生碰撞，设碰撞的过程极短，碰撞后两滑块结合在一起共同运动并与墙壁相碰撞，在与墙壁发生碰撞时没有机械能损失，两滑块始终没有分开，两滑块的体积大小可以忽略不计。已知A、B与地面的动摩擦因数均为μ=0.5。（取g=10 m/s
2
）
（1）求A与B碰撞前的速度；
（2）计算滑块A从开始运动到最后静止所用的时间；
（3）试通过计算，在坐标图中作出滑块A从开始运动到最后静止的速度时间图象。
◎ 答案
解：（1）A从静止到与B碰撞前，由动能定理有：
解得：V
A
=6 m/s
（2）A从加速到碰撞前，由牛顿第二定律得：qEL－μm
A
g=m
A
a
A
解得：a
A
=1.5 m/s
2
即得：
A、B碰撞过程极短，由动量守恒定律得：m
A
V
A
=（m
A
+m
B
）v
1
解得v
1
=1.5 m/s
碰后，由于qE=μ(m
A
+m
B
)g
故A、B一起向左做匀速直线运动，运动时间为：
然后A、B一起与墙碰撞，由于碰撞无机械能损失，故获得等大反向速度，反向运动过程中做匀减速运动，由牛顿第二定律可得：qE+μ（m
A
+m
B
）g=（m
A
+m
B
）a
共
解得：a
共
=10 m/s
2
所以减速到0的时间：
之后由qE=μ（m
A
+m
B
）g受力平衡，保持静止，故从A由静止开始运动到最后静止经历的时间为：
t=t
1
+t
2
+t
3
=0.95 s
（3）A运动的速度一时间图象如图所示
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“在绝缘水平面上放置一质量为m=2.0×10-3kg的带电滑块A，电量为q=1.0×10-7C。在A的左边L=1.2m处放置一个不带电的滑块B，质量为M=6.0×10-3kg，滑块B距左边竖直绝缘墙壁s=0.…”主要考查了你对 【v-t图像】，【牛顿运动定律的应用】，【动能定理】，【碰撞】 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/202210/347764.html
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