【高中物理——动量守恒】请解答这道问题: A、B两个粒子都带正电,B的电荷量是A的二倍,B的质量是A的4倍.A以已知速度v向静止的B粒子飞去.由于库伦斥力,他们之间的距离缩短到某一极限后

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/09 13:52:23
【高中物理——动量守恒】请解答这道问题:   A、B两个粒子都带正电,B的电荷量是A的二倍,B的质量是A的4倍.A以已知速度v向静止的B粒子飞去.由于库伦斥力,他们之间的距离缩短到某一极限后

【高中物理——动量守恒】请解答这道问题: A、B两个粒子都带正电,B的电荷量是A的二倍,B的质量是A的4倍.A以已知速度v向静止的B粒子飞去.由于库伦斥力,他们之间的距离缩短到某一极限后
【高中物理——动量守恒】
请解答这道问题:
A、B两个粒子都带正电,B的电荷量是A的二倍,B的质量是A的4倍.A以已知速度v向静止的B粒子飞去.由于库伦斥力,他们之间的距离缩短到某一极限后又被弹开,然后各自以新的速度做匀速直线运动.设作用前后他们的轨迹都在同一直线上,请在以上提供的信息中选择有用的已知条件,计算A、B之间的距离最近时,它们各自的速度.
谢谢.
抱歉还有一道题,请解答:
在细线下吊着一个质量为M的沙袋,构成一个单摆,摆长为L,一颗质量为m的子弹水平射入沙袋,最后留在沙袋中,随沙袋一起摆动,已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是a,求子弹射入沙袋前的速度。
(单摆运动过程中速度大小是否相同?)

【高中物理——动量守恒】请解答这道问题: A、B两个粒子都带正电,B的电荷量是A的二倍,B的质量是A的4倍.A以已知速度v向静止的B粒子飞去.由于库伦斥力,他们之间的距离缩短到某一极限后
在这里要看到关于AB两者速度的变化:
在整个过程中,A是减速,但是它的a是变化的,
而B是加速,a也是变化的.
一开始时,A的速度大,B的速度小,两者距离逐渐变小;
后来A的速度小,B的速度大,两者距离逐渐变大.
可见当二者速度相等时,两者距离最小.
设此时两者的共同速度是Vx ,
再设A的质量是M,B的质量是4M.
开始时A与B的总动量为M*V,距离最近时的总动量为:
M*Vx+4M*Vx=5M*Vx,由于它们在运动方向上只受库仑力,而这个力是系统的内力,所以它们在运动方向上动量守恒:M*V=5M*Vx,所以:Vx=0.2V .
这就是最后的答案.
你的补充问题就是动量守恒再加上机械能守恒.
单摆上升过程中速度是变化的.在最高点时速度=0.这是高中物理中的典型问题,自已做一下吧.

⒈这不就是质子(A,质量为m,电荷为q)和α粒子(B)么?!
你可以选择一个参考系,比如以B为参考点,那么B始终都是静止的,两球相距最近的时候A相对于B的速度为0。
对于整个体系,质量为5m,质心初速度为V,受力为一个逐渐变大的与V反方向的阻力,表达式为:F=2k(q/r)^2,加速度为a=F÷5m=0.4k/m(q/r)^2。
在以B为原点的参考系中,Vt=0,质心...

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⒈这不就是质子(A,质量为m,电荷为q)和α粒子(B)么?!
你可以选择一个参考系,比如以B为参考点,那么B始终都是静止的,两球相距最近的时候A相对于B的速度为0。
对于整个体系,质量为5m,质心初速度为V,受力为一个逐渐变大的与V反方向的阻力,表达式为:F=2k(q/r)^2,加速度为a=F÷5m=0.4k/m(q/r)^2。
在以B为原点的参考系中,Vt=0,质心从V减速到0,所走的路程即是两球间的最短距离r。
变加速直线运动,可以列一个式子:
∵∫(x^n)dx=[1/(n+1)]x^(n+1)
∴加速度a=∫[0.4k/m(q/r)^2]dr=(2/15)km(q^2)/r;
然后加速度对时间的积分t=a/V,
∫[(2/15)km(q^2)/r]dt=V,把t=a/V代入式子,就有:
r=(1/15)km(q^2)/V。其中,k是常数。
(^_*不好意思,求成最短距离去了。通过参考系转换,你可以得到那个时候的绝对速度是0.2V)
⒉单摆可以看成是一种振动,过程中动能和势能相互转化,所以速度是不一样的。
选取沙袋初位置时所处平面为0势能面,子弹在0势能面射入沙袋,则题中你可以求出沙袋与子弹组合的最大势能Ep=(M+m)L(1-cosα),这个能量是子弹动能所转化,Ek=(1/2)mV^2,从而可求得子弹初速度:V=[(2/m)(M+m)(1-cosα)L]^(1/2).

收起

题2
单摆运动过程速度不同。动能和重力势能的相互转化。最低点速度最大。
子弹射入沙袋和沙袋动量守恒,,设原速为v,求出共同速度V
mv=(m+M)V…………①
沙袋摆起的高度为(1-cosa)L
根据机械能守恒动能转化为势能求解!

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