在光滑水平面上有两个质量都是0.5kg的小球(半径可乎略)A和B,假设两球之间的作用力有下面的特点:当两球心间距离大于2m时,两球间无相互作用力;当两球心间距离等于或小于2m并大于1m时,两球间存在大小等于6N的相互作用的恒定斥力;当两球心间距离等于或小于1m时,两球间存在大小等于8N的相互作用的恒定斥力。现在,A球从远离B球处以8m/s的速度沿球心连线向原来静止的B球运动,求:(1)A球和B球的最终速度;(2)两球心间的最小距离。
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解:(1)、由动量守恒定律和动能守恒,有m1V=m1V1+m2V2m1V^2/2=m1V1^2/2+m2V2^2/2又m1=m2解得V1=0,V2=V=8m/s。(2)、当两小球距离最近时二者速度相等、设为V',由动量守恒有m1V=m1V'+m2V'又m1=m2所以V'=V/2=4m/s系统减小的动能为m1V^2/2-m1V'^2/2-m2V'^2/2=m1V^2/4=8J系统减小的动能用来克服两小球之间的斥力做功。设两小球从开始相斥到速度变为相等接近的距离为S。两小球距离从2米接近到1米时克服斥力做功为:6N*1m=6J,斥力变为8N后接近的距离为(S-1m),由8J-6J=8N*(S-1m)解得S=1.25m 。所以两球心间的最小距离为2m-1.25m=0.75m。
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呵呵,答案OK,不多说了
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两小球作用分为四个过程:(1)两球心间距离2m→1m,历时t1,初速度VAo=0,VBo=8m/s,末速度VA1,VB1,加速度a1=aA1=aB1=F1/M=12m/s^2,过程中始终VA