問題詳情:
相隔一定距離的A、B兩球,質量相等,假定它們之間存在恆定的斥力作用.原來兩球被按住,處在靜止狀態.現突然鬆開兩球,同時給A球以速度,使之沿兩球連線*向B球,B球初速為零.若兩球間的距離從最小值(兩球未接觸)到剛恢復到原始值所經歷的時間為.求B球在斥力作用下的加速度.
【回答】
解:
以m表示每個球的質量,F表示恆定斥力,l表示兩球間的原始距離。鬆開後,A球作初速度為的勻減速運動,B球作初速為零的勻加速運動。設在兩球間的距離由l變小到恢復到l的過程中,A球的路程為,B球的路程為;剛恢復到原始長度時,A球的速度為,B球的速度為。由動量守恆定律有: ①
由功能關係,得
②
③
由於初態和末態兩球之間的距離相等,故有: ④
由以上解得: ⑤
當兩球的速度相等時,距離最小,設此時球的速度為,則由動量守恆定律得
⑥
設a為B球的加速度,則有: ⑦
得 ⑧
知識點:專題五 動量與能量
題型:計算題