如圖在光滑水平面上，視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量均為m=1㎏的小球a、b相距d=3m，若b球處于靜止，a 球以初速度v0=4m/s，沿ab連線向b球方向運(yùn)動(dòng)，假設(shè)a、b兩球之間存在著相互作用的斥力，大小恒為F=2N，從b球運(yùn)動(dòng)開(kāi)始，解答下列問(wèn)題：

（1）通過(guò)計(jì)算判斷a、b兩球能否發(fā)生撞擊；

（2）若不能相撞，求出a、b兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能的最大損失量；

（3）若兩球間距足夠大，b球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到a球速度為零的過(guò)程，恒力F對(duì)b球做的功；

（1）兩球不會(huì)發(fā)生碰撞；（2）；（3）。

【解析】

試題分析：（1）在力F作用下，a球做勻減速運(yùn)動(dòng)，b球做勻加速運(yùn)動(dòng)，若兩個(gè)小球速度相同時(shí)沒(méi)發(fā)生碰撞，則此時(shí)間距最小。

取向右為正方向，根據(jù)牛頓第二定律：對(duì)a球，對(duì)b球，

解得兩球的加速度大小

當(dāng)a、b同速時(shí)，有，解得

此時(shí)，a球位移，b球位移

兩球初始距離，，由位置關(guān)系可知，兩球不會(huì)發(fā)生碰撞。

（2）兩球速度相同時(shí)相當(dāng)于完全非彈性碰撞，機(jī)械能損失最大。

損失的機(jī)械能

（3）兩球總動(dòng)量守恒，當(dāng)當(dāng)a球速度為零時(shí)，有，得

根據(jù)動(dòng)能定理，恒力F對(duì)b球做的功

考點(diǎn)：牛頓第二定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，動(dòng)量守恒定律，動(dòng)能定理。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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（2014?浙江）如圖1，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L(zhǎng)，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱放置一根均勻金屬棒．從t=0時(shí)刻起，棒上有如圖2的持續(xù)交變電流I、周期為T，最大值為Im，圖1中I所示方向?yàn)殡娏髡较颍畡t金屬棒（ ）

A.一直向右移動(dòng)

B.速度隨時(shí)間周期性變化

C.受到的安培力隨時(shí)間周期性變化

D.受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功

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A.重力勢(shì)能增加了2mgh

B.機(jī)械能損失了2mgh

C.動(dòng)能損失了2mgh

D.系統(tǒng)生熱

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A．始終變小

B．始終變大

C．先變大后變小

D．先變小后變大

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A．兩物體的位移相同

B．恒力F對(duì)兩物體所做的功不同

C．兩物體的速度變化率相同

D．兩物體的動(dòng)能變化量相同

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（1）由圖甲中的刻度尺測(cè)得兩個(gè)光電門中心之間的距離為S，由圖乙中的游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=_________cm。

（2）該實(shí)驗(yàn)是否________（填”需要”或”不需要”） 滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?

（3）實(shí)驗(yàn)獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離為s，某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過(guò)光電門1和2的擋光時(shí)間分別為t1、t2（小車通過(guò)光電門2后，砝碼盤才落地），滑塊的加速度的表達(dá)式a=_________________。（以上表達(dá)式均用題中字母表示）已知重力加速度為g，則該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的式子是______________ 。

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