相隔一定距離的A、B兩球,質(zhì)量均為m,假設(shè)它們之間存在恒定斥力作用,原來(lái)兩球被按住,處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)突然松開(kāi)兩球,同時(shí)給A球以速度v0,使之沿兩球連線射向B球,而B(niǎo)球初速為零.設(shè)軌道光滑,若兩球間的距離從最小值(兩球未接觸)到剛恢復(fù)到原始值所經(jīng)歷的時(shí)間為t,求兩球間的斥力.
小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖如圖所示:

當(dāng)A、B相距最近時(shí),二者速度應(yīng)相等,設(shè)為v,當(dāng)二者距離恢復(fù)原始值時(shí),設(shè)A、B的速度分別為v1、v2,整個(gè)過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間為t′.?
對(duì)B球,由動(dòng)量定理得:Ft=mv2-mv ①
以A、B兩球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以A的初速度方向?yàn)檎较颍?br>由動(dòng)量守恒定律得:
從開(kāi)始到距離最小過(guò)程中:mv0=2mv ②
從距離最小到恢復(fù)到原始值過(guò)程中,mv0=mv1+mv2
整個(gè)過(guò)程中A、B兩球?qū)Φ氐奈灰葡嗟,則:
v0+v1
2
t′=
v2
2
t′④
聯(lián)立①~④式解得:F=
mv0
2t
⑤;
答:兩球間的斥力為
mv0
2t
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,質(zhì)量均為m的滑塊A、B間拴接著輕質(zhì)彈簧和不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線,彈簧處于壓縮狀態(tài).將滑塊A靠近固定擋板P,在滑塊B的右邊再放一塊同樣的滑塊C(B、C之間不粘連),地面光滑.現(xiàn)突然燒斷滑塊A、B間的細(xì)線,則(  )
A.從燒斷細(xì)線起,滑塊A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B.從燒斷細(xì)線起,滑塊A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),滑塊B、C速度相同
D.彈簧第一次伸到最長(zhǎng)時(shí),滑塊A、B、C速度相同

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,小車(chē)的上面是中突的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的曲面組成,整個(gè)小車(chē)的質(zhì)量為m,原來(lái)靜止在光滑的水平面上.今有一個(gè)可以看作質(zhì)點(diǎn)的小球,質(zhì)量也為m,以水平速度v從左端滑上小車(chē),恰好到達(dá)小車(chē)的最高點(diǎn)后,又從另一個(gè)曲面滑下.關(guān)于這個(gè)過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.小球滑離小車(chē)時(shí),小車(chē)又回到了原來(lái)的位置
B.小球在滑上曲面的過(guò)程中,對(duì)小車(chē)壓力的沖量大小是
mv
2
C.小球和小車(chē)作用前后,小車(chē)和小球的速度可能沒(méi)有變化
D.車(chē)上曲面的豎直高度不會(huì)大于
v2
4g

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一輛質(zhì)量M=3kg的小車(chē)A靜止在光滑的水平面上,小車(chē)上有一質(zhì)量m=1kg的光滑小球B,將一輕質(zhì)彈簧壓縮并鎖定,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep=6J,小球與小車(chē)右壁距離為L(zhǎng),解除鎖定,小球脫離彈簧后與小車(chē)右壁的油灰阻擋層碰撞并被粘住,求:
(1)小球脫離彈簧時(shí)小球和小車(chē)各自的速度大。
(2)在整個(gè)過(guò)程中,小車(chē)移動(dòng)的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量M=20kg的空箱子,放在光滑水平面上,箱子中有一個(gè)質(zhì)量m=30kg的鐵塊,鐵塊與箱子的左端ab壁相距s=1m,它一旦與ab壁接觸后就不會(huì)分開(kāi),鐵塊與箱底間的摩擦可以忽略不計(jì).用水平向右的恒力F=10N作用于箱子,2s末立即撤去作用力,最后箱子與鐵塊的共同速度大小是( 。
A.
2
5
m/s
B.
1
4
m/s
C.
2
3
m/s
D.
5
32
m/s

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,質(zhì)量為3.0kg的小車(chē)在光滑水平軌道上以2.0m/s速度向右運(yùn)動(dòng).一股水流以2.4m/s的水平速度自右向左射向小車(chē)后壁,已知水流流量為5.0×10-5m3/s,射到車(chē)壁的水全部流入車(chē)廂內(nèi).那么,經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間可使小車(chē)開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)?(水的密度為1.0×103kg/m3

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,質(zhì)量M=4kg的小車(chē)靜止于光滑水平面上,并靠近固定在水平面上的桌子右邊,其上表面與光滑的水平桌面相平,桌面邊緣放有一質(zhì)量為m2=2kg的小滑塊Q.水平輕彈簧左端固定,質(zhì)量m1=0.5kg的小物塊P置于桌面上的A點(diǎn)并與彈簧的右端接觸,此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng).現(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢推至B點(diǎn)(彈簧仍在彈性限度內(nèi)),推力做功為WF=16J,撤去推力后,P沿桌面運(yùn)動(dòng)并與Q發(fā)生碰撞,碰后P向左運(yùn)動(dòng)至A、B的中點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,而Q最終停在小車(chē)上.已知同一輕彈簧具有的彈性勢(shì)能與其形變量的平方成正比,Q與小車(chē)表面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)P與Q碰撞前的速度大小v0和P與Q碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能△E
(2)小車(chē)的長(zhǎng)度L至少為多少.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

用質(zhì)子轟擊鋰核(Li)生成兩個(gè)a粒子.已知質(zhì)子質(zhì)量Mp=1.0078u,α粒子的質(zhì)量mα=4.0026u,鋰核質(zhì)量為Mu=7.0160u,質(zhì)子的初動(dòng)能是E1=0.6MeV.求:
(1)寫(xiě)出核反應(yīng)方程式;
(2)核反應(yīng)前后發(fā)生的質(zhì)量虧損;
(3)核反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量△E;
(4)核反應(yīng)釋放的能量全部用來(lái)增加兩個(gè)a粒子的動(dòng)能,則核反應(yīng)后兩個(gè)a粒子具有總能量是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

某同學(xué)用圖所示裝置通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開(kāi)始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,重復(fù)上述操作10次.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開(kāi)始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)這種操作10次.圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn),接著進(jìn)行測(cè)量、驗(yàn)證.在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量?( 。
A.水平槽上不放B球時(shí),測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
B.A球與B球碰撞后,測(cè)量A球和B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
C.測(cè)量A球或B球的直徑
D.測(cè)量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)
E.測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度

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