如图所示,两个小球A和B质量分别是mA=2.0kg,mB=1.6kg,球A静止在光滑水平面上的M点,球B在水平...
问题详情:
如图所示,两个小球A和B质量分别是mA=2.0 kg,mB=1.6 kg,球A静止在光滑水平面上的M点,球B在水平面上从远处沿两球的中心连线向着球A运动,假设两球相距L≤18 m时存在着恒定的斥力F,L>18 m时无相互作用力。当两球相距最近时,它们间的距离为d=2 m,此时球B的速度是 4 m/s。求:
(1)球B的初速度大小;
(2)两球之间的斥力大小;
(3)两球从开始相互作用到相距最近时所经历的时间。
【回答】
解析 (1)当两球相距最近时两球速度相同,
即vA=vB=4 m/s
由动量守恒定律可得:mBvB0=mAvA+mBvB
代入数据解得vB0=9 m/s。
(2)两球从开始相互作用到它们之间距离最近时它们之间的相对位移Δx=L-d,由功能关系可得:
F·Δx=mBv-mAv-mBv
代入数据解得F=2.25 N。
(3)设两球从开始相互作用到两球相距最近时的时间为t,根据动量定理,对A球有:Ft=mAvA-0
代入数据解得t==3.56 s。
知识点:动量守恒定律单元测试
题型:计算题
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