,细绳不可伸长,且能承受足够大的拉力。最后发现B在A上相对A滑行的最大距离为
BA
1L。细绳始终在滑轮上,不计滑轮与细绳之间的2
C
摩擦,计算中可认为A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g10ms2。(1)求细绳被拉直前瞬间C物体速度的大小υ0;(2)求细绳被拉直后瞬间B、C速度的大小υ;(3)在题目所述情景中,只改变C物体的质量,可以使B从A上滑下来。设C的质量为km,求k至少为多大?西城21.解:
f(1)C做自由落体运动,下降高度为2L时的速度为v0,根据vtv02ax得
22
v02gl
【3分】
(2)此时细绳被拉直,B、C速度的大小立即变成v,设绳子对B、C的冲量大小为I,根据动量定理得对B对C
I3mv
【1分】【1分】【2分】
Imvmv0
解得B、速度的大小vC
gL2
kv03k
(3)设C物体的质量为km,A、B之间的动摩擦因数为由(2)可知,细绳被拉直时B、C速度的大小v此后B物体的加速度
a1a2
kmg3mgk3g3mkm3k
A物体的加速度
经时间t,B物体的速度
3mg
6m
2
g来源学科网
v1v′a1t
x1v′t12a1t2
B物体的位移
同样,A物体的速度
v2a2t
x21a2t22L,解04;2
【2分】
A物体的位移
(i)根据题意,若k1,当v1v2时,x1-x2
(ii)要使v1v2时,x1-x2L,利用(i)求得的动摩擦因数,可得k
9129;7
【2分】
即C物体的质量至少为129m时,才可以使B物体从A上滑下来。(丰台)19(12分)如图19所示劲度系数为k的轻弹簧左端连着绝缘介质小球B,右端连在固定板上,放在光滑绝缘的水平面上。整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一质量为m、带电荷量为q的小球A,从距B球为S处自由释放,并与B球发生碰撞。碰撞中无机械能损失,且A球的电荷量始终不变。已知B球质量为A球质量的3倍,A、B小球均可视为质点。求:来源学科网(1)A球与B球碰撞前瞬间的速度v0;(2)求A球与B球第一次碰撞后瞬间,A球的速度v1和B球的速度v2;(3)B球被碰后的运动为周期性运动,其运动周期T2πM要使A球与B球第二次仍k,
f在B球的初始位置迎面相碰,求劲度系数k的可能取值。
(丰台)19(12分)解析:(1)设A球与B球碰撞前瞬间的速度为v0,由动能定理得,
qES
12mv02
①
…………(2分)
解得:
v0
2qESm
②
…………(2分)
(2)碰撞过程中动量守恒机械能无损失,有
mv0mv1Mv2③
④
…………(1分)…………(1分r