Question

光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的“”型滑板，（平面部分足够长），质量为4m，距滑板的A壁为L1距离的B处放有一

Answer 1

解题思路：（1）物体在电场力作用下做匀加速运动，电场力做功qEl，由动能定理求解第一次与滑板A端相碰前瞬间的速度大小；

（2）小物体与滑板碰撞过程中系统合外力为零，由动量守恒定律求出滑板被碰后的速度大小；

（3）对整个过程运用动能定理即可求解．

（1）对物体，根据动能定理，有qEL₁=[1/2]mv₁²，得　v₁=

2qEL1

m

（2）物体与滑板碰撞前后动量守恒，设物体第一次与滑板碰后的速度为v₁′；滑板的速度为v，则

mv₁=mv₁′+4mv．

若v₁′=[3/5]v₁，则v=[1/10]v₁，因为v₁′＞v，不符合实际，

故应取v₁′=-[3/5]v₁，则v=[2/5]v₁=[2/5]

2qEL1

m

在物体第一次与A壁碰后到第二次与A壁碰前，物体做匀变速运动，滑板做匀速运动，在这段时间内，两者相对于水平面的位移相同．

∴[1/2]（v₂+v₁′）t=v•t，

即v₂=[7/5]v₁=[7/5]

2qEL1

m

（3）对整个过程运用动能定理得；

电场力做功W=[1/2]mv₁²+（[1/2]mv₂²-[1/2]mv₁′²）=[13/5]qEL₁．

答：（1）释放小物体，第一次与滑板A壁碰前物体的速度为

点评：

本题考点： 动量守恒定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与位移的关系；牛顿第二定律；功能关系．

考点点评： 本题主要考查了动量守恒定律及动能定理的应用，要求同学们能正确分析出物体碰前、碰后的运动情况，难度适中．