(1)A经过多少时间与B相碰?相碰结合后的速度是多少?
(2)AB与墙壁碰撞后在水平面上滑行的过程中,离开墙壁的最大距离是多少?
(3)A、B相碰结合后的运动过程中,由于摩擦而产生的热是多少?通过的总路
程是多少?
(1)s·
m / s (2)
m (3)
m
(1)由于PQ部分光滑,滑块A只在电场力作用下加速运动,设经时间t与B相碰,A与B相遇前的速度大小为v1,结合后的共同速度大小为v2,则
····························(2分)
·····························(2分)
解得s······························(1分)
m / s
滑块A、B碰撞的过程中动量守恒,即·········(2分)
m / s·····························(1分)
(2)两滑块共同运动,与墙壁发生碰撞后返回,第一次速度为零时,两滑块离开墙壁的距离最大,设为,在这段过程中,由动能定理得
·············(3分)
解得m···························(1分)
(3)由于N,
N,
,即电场力大于滑动摩擦力,AB向右速度为零后在电场力的作用下向左运动,最终停在墙角O点处,设由于摩擦而产生的热为Q,由能量守恒得
J·····················(2分)
设AB第二次与墙壁发生碰撞后返回,滑块离开墙壁的最大距离为,假设L2<s,在这段过程中,由动能定理得
解得L2≈0.064m
L2<s=0.15m,符合假设,即AB第二次与墙壁发生碰撞后返回停在Q点的左侧,以后只在粗糙水平面OQ上运动。························(2分)
设在粗糙水平面OQ部分运动的总路程s1,则······(2分)
s1=0.6m·······························(1分)
设AB相碰结合后的运动过程中通过的总路程是s2,则
···························(2分)
m······························(1分)