Question

（04年北京卷）（20分）对于两物体碰撞前后速度在同一直线上，且无机械能损失的碰撞过程，可以简化为如下模型：A、B两物体位于光滑水平面上，仅限于沿同一直线运动。等它们之间的距离大于等于某一定值d时.相互作用力为零：当它们之间的距离小于d时，存在大小恒为F的斥力。

设A物休质量m₁=1.0kg，开始时静止在直线上某点；B物体质量m₂=3.0kg，以速度v₀从远处沿该直线向A运动，如图所示。若d=0.10m，F=0.60N，v₀=0.20m/s，求：

（1）相互作用过程中A、B加速度的大小；

（2）从开始相互作用到A、B间的距离最小时，系统（物体组）动能的减少量；

（3）A、B间的最小距离。

 

Answer 1

解析：

（1）

 

     （2）两者速度相同时，距离最近，由动量守恒

 

 

（3）根据匀变速直线运动规律

 

v₁=a₁t    v₂=v₀－a₂t

 

当v₁=v₂时

 

解得A、B两者距离最近时所用时间  t=0.25s

 

s₁=a₁t²

 

s₂=v₀t－a₂t²  

 

△s=s₁+d－s₂

 

将t=0.25s代入，解得A、B间的最小距离   △s_min=0.075m