(2004年北京卷)對于兩物體碰撞前后速度在同一直線上,且無機(jī)械能損失的碰撞過程,可以簡化為如下模型:A、B兩物體位于光滑水平面上,僅限于沿同一直線運動.當(dāng)它們之間距離大于等于某一定值d時,相互作用力為零;當(dāng)它們之間的距離小于d時,存在大小恒為F的斥力.

設(shè)A物體質(zhì)量,開始時靜止在直線上某點;B物體質(zhì)量,以速度從遠(yuǎn)處沿該直線向A運動,如圖所示.若d=0.10m,F(xiàn)=0.60N,,求:

(1)相互作用過程中A、B加速度的大;

(2)從開始相互作用到A、B間的距離最小時,系統(tǒng)(物體組)動能的減少量.

(3)A、B間的最小距離.

答案:略
解析:

答案:(1) (2)0.015J (3)0.075m

考查點:牛頓運動定律、動量守恒定律及運動學(xué)公式的應(yīng)用.

思維切入:A、B間距離最小時,兩者速度相同.

解析:(1)由牛頓運動定律知:

物體A的加速度

物體B的加速度

(2)兩者速度相同時A、B間距最小,由動量守恒定律知:

,

得共同速度

故系統(tǒng)動能的減少量為:

(3)設(shè)F的作用時間為t時兩者相距最近,由速度關(guān)系知:

,解得t=0.25s

此時間內(nèi)的位移為:

則所求距離

點評:本題易在數(shù)字運算上出錯,速度相同的題目求解過程中的一個關(guān)鍵狀態(tài).


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