相隔一定距离的A、B两球,质量相等,假定它们之间存在着恒定的斥力作用.原来两球被按住,处在静止状态.现突然松开,同时给A球以初速度v0,使之沿两球连线射向B球,B球初速度

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

相隔一定距离的A、B两球,质量相等,假定它们之间存在着恒定的斥力作用.原来两球被按住,处在静止状态.现突然松开,同时给A球以初速度v0,使之沿两球连线射向B球,B球初速度为零.若两球间的距离从最小值(两球未接触)到刚恢复到原始值所经历的时间为t0,求B球在斥力作用下的加速度.

◎ 答案

以m表示每个球的质量,F表示恒定的斥力,l表示两球间的原始距离,松手后,A球做初速度为v0的匀减速直线运动,B球做初速度为零的匀加速直线运动.设在两球间的距离由l减小恢复到l的过程中,A球的路程为l1,B球的路程为l2,刚恢复到原始长度时,A球的速度为v1,B球的速度为v2.由动量守恒定律有:
mv0=mv1+mv2
由功能关系得,Fl1=
1
2
mv02-
1
2
mv12

Fl2=
1
2
mv22

由于初状态和末状态两球之间的距离相等,故有l1=l2
由以上解得v2=v0
当两球速度相等时,距离最小,设此时球的速度为u,则由动量守恒得,
mv0=(m=m)u
设B的加速度为a,有v2=u+at0
解得a=
v0
2t0

答:B球在斥力作用下的加速度为a=
v0
2t0

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“相隔一定距离的A、B两球,质量相等,假定它们之间存在着恒定的斥力作用.原来两球被按住,处在静止状态.现突然松开,同时给A球以初速度v0,使之沿两球连线射向B球,B球初速度…”主要考查了你对  【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。

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