(2010•广东模拟)如图,在光滑水平长直轨道上有A、B两个绝缘体,它们之间有一根长L的轻质细线相连接,其中A的质量为m

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  • 解题思路:(1)在细线拉紧前,A做匀加速运动,由动能定理可以求出A获得的速度;细线拉紧的瞬间,A、B组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出A的速度.

    (2)碰后A做初速度为零的匀加速运动,B做匀速直线运动,如果A与B位移相等时,B的速度大于A的速度,则A、B能再次发生碰撞,否则不能发生碰撞,由运动学公式分析答题.

    (3)根据(2)的结论,应用位移公式求出B的位移.

    (1)从运动到拉直时,A的速度为v0

    对A,由动能定理得:Eql=

    1

    2mv02-0,解得:v0=

    2Eql

    m;

    绷紧前后,系统动量守恒,由动量守恒定律得:

    mv0=mvA+2m•

    1

    2v0,解得:vA=0;

    (2)第一次绷紧后,A作初速度为0的匀加速直线运动,B以速度0.5v0做匀速直线运动.

    现假设二者能碰撞,B追上A的时间为t,则须同时满足下面两个条件:

    ①sA=sB,②vA′<vB=0.5v0,二者能相遇,

    1

    2v0t=

    1

    2

    Eq

    mt2+l且t有实数解,

    相遇时后面速度比前面大:

    1

    2v0>

    Eq

    mt,

    一元二次方程的判别式△=−

    3Eql

    2m<0故t无实数解,

    说明B追不上A,二者不会发生碰撞.

    (3)设第二次绷紧时间为t2则有:sB=

    v0

    2t2=

    1

    2

    Eq

    mt22,

    解得:t2=

    mv0

    Eq,sB=l;

    答:(1)B开始运动时,A运动的速度为0;

    (2)细线在第二次绷紧前A、B不发生碰撞;

    (3)A、B不发生碰撞,细线第二次绷紧前瞬间B的位移为l.

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.

    考点点评: 分析清楚物体的运动过程越运动性质,应用动能定理、动量守恒定律、运动学公式即可正确解题.