对于两物体碰撞前后在同一直线上,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;当它们间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力。设A物体的质量m1=1.0kg,开始时静止在直线上某点;物体B质量为m2=3.0kg,以速度v0从远处沿直线向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加速度大小;
(2)从发生相互作用到A、B间的距离最小,系统(物体组)动能的减小量
如图所示,在光滑的水平地面上,有A、B、C三个物体处于静止状态,三者质量均为m,物体A的ab部分为半径为R的光滑1/4圆弧,bd部分水平且粗糙,现让小物体C自a点静止释放,当小物体C到达b点时,物体A将与物体B发生碰撞,且与B粘在一起(设碰撞时间极短),试求
(1)小物体C刚到达b点时,物体A的速度大小。
(2)如果bd部分足够长,试用文字表述三个物体的最后运动状态。
质量为m1=2m、m2=m的两木块分别以v1=v和v2=2v的速度沿粗糙且足够长的斜面匀速下滑(如图),一轻弹簧一端固连在m1上,求弹簧的最大弹性势能。
如图18所示,质量为M ="2" kg的小车A静止在光滑水平面上,A的右端停放有一个质量为m ="0.4" kg带正电荷q ="0.8" C的小物体B.整个空间存在着垂直纸面向里磁感应强度B =0.5T的匀强磁场,现从小车的左端,给小车A一个水平向右的瞬时冲量I ="26" N·s,使小车获得一个水平向右的初速度,物体与小车之间有摩擦力作用,设小车足够长,求:
(1)瞬时冲量使小车获得的动能.
(2)物体B的最大速度.
(3)在A与B相互作用过程中系统增加的内能.(g =10m/s2)
的航天器获得动力。在等离子发动机中,由电极发射的电子撞击氙原子,使之电离,在
加速电场的作用下,氙离子加速到很大的速度后从航天器尾部连续喷出,产生推力。假
设装有等离子体发动机的航天器在太空中处于静止,航天器的总质量为M(在发射离子的过程中质量可以认为不变),每个氙离子的质量为m,电量为q,加速电压为U,等离子体发动机每秒时间里向外喷出的离子数为n,发动机对离子作功的功率为多少?航天器获得的加速度是多少?
(1)试求小球释放过程中电势能的最大变化量?
(2)若小球刚到最低点时,被一颗水平飞来的子弹击中(子弹未穿出),碰撞时间极短;设子弹的初速度v0=、质量为m、电量为q=Q/2。试求:
①悬线偏离竖直线多大的角度时,小球有最大的速度?
②小球对悬线的最大拉力为多大?
(1)小车在运动过程中,弹簧的弹性势能最大值;(8分)
(2)为使小物块不从小车上滑下,车面粗糙部分至少多长?(6分)
两个小球1和2的质量分别是m1=2.0kg,m2=1.6kg,球1静止于光滑的水平面上的A点,球2在水平面上从远处沿两球心连线向着1球运动。假设两球相距L≤18m时存在着恒定的斥力F,L>18m时无相互作用力。当两球相距最近时,它们的距离为d=2.0m,球2的速度为v=4m/s。求:
(1)两球间的斥力的大小。
(2)球1速度达最大时距A点的最小距离S。
如图8所示,A、B两球质量均为m,期间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态。弹簧的长度、两球的大小均忽略,整体视为质点,该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点,求弹簧处于锁定状态时的弹性势能。
质量M=0.6kg的平板小车静止在光滑水面上,如图7所示,当t=0时,两个质量都为m=0.2kg的小物体A和B,分别从小车的左端和右端以水平速度和同时冲上小车,当它们相对于小车停止滑动时,没有相碰。已知A、B两物体与车面的动摩擦因数都是0.20,取g=10,求:
(1)A、B两物体在车上都停止滑动时车的速度;
(2)车的长度至少是多少?
如图5-9所示,半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内。小球A、B质量分别为m、βm(β为待定系数)。A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑,与静止于轨道最低点的B球相撞,碰撞后A、B球能达到的最大高度均为,碰撞中无机械能损失。重力加速度为g。试求:
(1)待定系数β;
(2)第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度和B球对轨道的压力;
(3)小球A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度,并讨论小球A、B在轨道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度。
)如图5-7所示,坡道顶端距水平面高度为h,质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端与质量为m2的档板相连,弹簧处于原长时,B恰好位于滑道的末端O点。A与B碰撞时间极短,碰撞后结合在一起共同压缩弹簧。已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求
(1)物块A在档板B碰撞瞬间的速度v的大小;
(2)弹簧最大压缩时为d时的弹性势能EP(设弹簧处于原长时弹性势能为零)。