如图所示,两个形状、大小相同的钢球A、B,A球质量为1.5kg, B球质量为0.5kg开始A球不带电,静止在高h=0.88m的光滑平台上,B球带0.3C的正电荷

题文

如图所示,两个形状、大小相同的钢球A、B,A球质量为1.5kg, B球质量为0.5kg开始A球不带电,静止在高h=0.88m的光滑平台上,B球带0.3C的正电荷,用长L=1m的细线悬挂在平台上方,整个装置放在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=10N/C.现将细线拉开角度α=600后,由静止释放B球,B球在最低点与A球发生对心碰撞,碰撞时无机械能损失,若碰后不考虑A、B球的相互作用,不计空气阻力,取g=10m/s2,求: (1)B球刚摆到最低点时的速率; (2)A球从离开平台到着地时的水平位移大小.

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1)对B球:从静止释放至摆到最低点过程中,根据动能定理,有    ①    (4分)代入数据,解得B球在最低点的速率     v="4m/s   " (2分)(2) B球与A球碰撞过程中,两球所组成的系统动量守恒,动能不损失,取水平向右为正方向，有 mBv=mBv1+mAv2         ② (2分)                         ③            (2分)联立②、③,解得B球速度v1="-2m/s         " (1分) A球速度为v2="2m/s"          (1分)根据电荷守恒定律得,碰后A球带电量qA="0.15C " (1分)A球离开平台后,由牛顿第二定律得        ④     (2分)故竖直方向的加速度   (1分) A球从离开平台至着地过程中,由得     (2分)                                  水平位移大小S=v2t=2×0.4m="0.8m          " (1分)

解析

略

考点

据考高分专家说，试题“如图所示,两个形状、大小相同的钢球A、B.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。

动量守恒定律

动量守恒定律： 1、内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。 2、表达式：m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。 3、动量守恒定律成立的条件： ①系统不受外力或系统所受外力的合力为零； ②系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计； ③系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。 4、动量守恒的速度具有“四性”：①矢量性；②瞬时性；③相对性；④普适性。

动量守恒定律与机械能守恒定律的比较：

系统动量守恒的判断方法:

方法一：南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下： (1)明确系统由哪几部分组成。 (2)对系统中各物体进行受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。 (3)看所有外力的合力是否为零，或内力是否远大于外力，从而判断系统的动量是否守恒。方法二：南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下： (1)明确初始状态系统的总动量是多少。 (2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析，确定每一个物体的动量变化情况。 (3)确定系统动量变化情况，进而判定系统的动量是否守恒。