在光滑的水平軌道上有兩個半徑都是r的小球A和B，質(zhì)量分別為m和2m，如圖2-6所示，當(dāng)兩球心間的距離大于L（L比2r大的多）時，兩球間不存在相互作用力；當(dāng)兩球心間的距離等于或小于L時,兩球間存在相互作用的恒定斥力F,現(xiàn)A球從遠離B球處以速度V0沿兩球心連接向原來靜止的B球運動，欲時兩球不發(fā)生接觸，V0必須滿足的條件？

本題簡介：本題考查的是如何靈活運用牛頓第二定律和運動學(xué)公式分析解決問題，同時也考查了能否從圖象角度來思考和解決問題。

                                                         


解析：

A球向B球接近至A、B間的距離小于L之后,A球的速度逐步減小,B球從靜止開始加速運動,兩球間的距離逐步減小.當(dāng)A、B的速度相等時,兩球間的距離最小.若此距離大于2r,則兩球就不會接觸.所以不接觸的條件是

v1=v2①L+s2-s1>2r②

其中v1、v2為當(dāng)兩球間距離最小時A、B兩球的速度;s1、s2為兩球間距離從L變至最小的過程中,A、B兩球通過的路程.

由牛頓定律得A球在減速運動而B球作加速運動的過程中,A、B兩球的加速度大小為

        ③

設(shè)v0為A球的初速度,則由勻加速運動公式得

⑤

                                           

                                          

聯(lián)立解得


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖2所示，質(zhì)量為m的a、b兩球固定在輕桿的兩端，桿可繞O點在豎直面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，已知兩物體距O點的距離L1＞L2，現(xiàn)在由圖示位置靜止釋放，則在a下降過程中：（    ）

A．桿對a不做功；

B．桿對b不做功；

C．桿對a做負功；

D．桿對b做負功。

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科目：高中物理 來源： 題型：


一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉(zhuǎn)動時擋光片從一光電數(shù)字計時器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖1 所示。圖2為光電數(shù)字計時器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮住的時間。

擋光片的寬度用螺旋測微器測得，結(jié)果如圖3所示。圓盤直徑用游標(biāo)卡尺測得，結(jié)果如圖4所示。由圖可知，

（l）擋光片的寬度為_____________mm。

（2）圓盤的直徑為_______________cm。

（3）若光電數(shù)字計時器所顯示的時間為50.0 ms，則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為_______弧度/秒（保留3位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一只質(zhì)量為m的貓抓住用繩吊在天花板上的一根質(zhì)量為M的垂直的桿子。當(dāng)懸繩突然斷裂時，小貓急速沿桿豎直向上爬，以保持它離地面的高度不變。則桿下降的加速度為

A．g                                         B．

C．                       D．

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科目：高中物理 來源： 題型：


一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動，經(jīng)過時間t0滑至斜面底端。已知在物體運動過程中物體所受的摩擦力恒定。若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能，則下列圖象中可能正確的是

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，已知，它們距軸的關(guān)系是，三物體與轉(zhuǎn)盤表面的動摩擦因數(shù)相同，當(dāng)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速逐漸增加時

A. 物體A先滑動             B. 物體B先滑動

C. 物體C先滑動             D. B與C同時開始滑動

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示．一足夠長的固定斜面與水平面的夾角為370，物體A以初速度V1從斜面頂端水平拋出，物體B在斜面上距頂端L＝15m處同時以速度V2沿斜面向下勻速運動，經(jīng)歷時間t物體A和物體B在斜面上相遇，則下列各組速度和時間中滿足條件的是（sin37O＝0．6，cos370＝0．8，g＝10 m/s2）

A.V1＝16 m/s，V2＝15 m/s，t＝3s．　　

B.V1＝16 m/s，V2＝16 m/s，t＝2s．

C.V1＝20 m/s，V2＝20 m/s，t＝3s．　　

D.V1＝20m/s，V2＝16 m/s，t＝2s．、

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科目：高中物理 來源： 題型：


噴霧器內(nèi)有10L水，上部封閉有l(wèi)atm的空氣2L。關(guān)閉噴霧閥門，用打氣筒向噴霧器內(nèi)再充入1atm的空氣3L（設(shè)外界環(huán)境溫度一定，空氣可看作理想氣體）。

（1）當(dāng)水面上方氣體溫度與外界沮度相等時，求氣體壓強，并從徽觀上解釋氣體壓強變化的原因。

（2）打開噴霧閥門，噴霧過程中封閉氣體可以看成等溫膨脹，此過程氣體是吸熱還是放熱？簡要說明理由。

、

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科目：高中物理 來源： 題型：


一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子，圖1所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動。勻速轉(zhuǎn)動把手時，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動力，使振子做受迫振動。把手勻速轉(zhuǎn)動的周期就是驅(qū)動力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動的速度就可以改變驅(qū)動力的周期。若保持把手不動，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡諧運動，振動圖線如圖2所示。當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動，受迫振動達到穩(wěn)定時，砝碼的振動圖線如圖3所示。

    若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅(qū)動力的周期，Y表示受迫振動達到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅，則

                            

A.由圖線可知T0=4 s

B.由圖線可知T0=8 s

C.當(dāng)T在4 s附近時，Y顯著增大；當(dāng)T比4 s小得多或大得多時，Y很小

D.當(dāng)T在8 s附近時，Y顯著增大；當(dāng)T比8 s小得多或大得多時，Y很小

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