Question

高中物理题，求求大佬

Answer 1

解：（1）由题知，A受力如图：

                                    

         A恰好处于静止状态，即A所受支持力Fn、重力G、电场力Fq三力合力为零

水平方向：Eq=Fn*sin\theta      ①

竖直方向：mg=Fn*cos\theta    ②

式①②联立，可得   斜面对A的支持力Fn=\frac{2\sqrt{3}}{3}mg  匀强电场的场强E=\frac{\sqrt{3}}{3}\frac{mg}{q}

(2)由题知，B受力如图：  

B所受合力F=mg\sin\theta=\frac{1}{2}mg=ma    得：B加速度a=\frac{1}{2}g

在与A发生碰撞前，B沿斜面做初速度为0的匀加速运动，设B第1次与A碰撞时的速度为V_{1}

则有： V^2_{1}-0^2=2aL=Lg    得：V_{1}=\sqrt{Lg}

B与A发生弹性碰撞，由动能守恒定律可知，A、B速度发生交换，A获得沿斜面向下的初速度V_{1},B速度为0；发生碰撞后，由于A所受合力为零，A以初速度V_{1}=\sqrt{Lg}沿斜面向下匀速运动，B以初速度为0，加速度为a=\frac{1}{2}g沿斜面向下做匀加速直线运动。

A、B第2次碰撞时，所走的位移相等，可得：

V_{1_a}\times t=\frac{1}{2}at^{2}=\frac{1}{4}gt^{2}  得：t=4\frac{V_{1a}}{g}=4\sqrt{\frac{L}{g}}

(3) 运动学解法：

B与A第2次发生弹性碰撞时，由（2）结论可知A运动的位移为L_{1a}=4L ，B的速度为V_{2b}=2\sqrt{Lg} ; 发生碰撞后，A、B速度交换，即 A以初速度V_{2a}=2\sqrt{Lg}沿斜面向下匀速运动，B以初速度为V_{2b}=\sqrt{Lg}，加速度为a=\frac{1}{2}g沿斜面向下做匀加速直线运动。

A、B第三次碰撞时，所走的位移相等，可得：

V_{2a}\times t=V_{2b}t+\frac{1}{2}at^{2}  得：t=4\sqrt{\frac{L}{g}}

第3次碰撞时，A运动得位移为L_{2a}=8L ,B的速度V_{3b}=3\sqrt{Lg} ；发生碰撞后，A、B速度交换，即 A以初速度V_{3a}=3\sqrt{Lg}沿斜面向下匀速运动，B以初速度为V_{3b}=2\sqrt{Lg}，加速度为a=\frac{1}{2}g沿斜面向下做匀加速直线运动。

A、B第4次碰撞时，所走的位移相等，可得：

V_{3a}\times t=V_{3b}t+\frac{1}{2}at^{2}  得：t=4\sqrt{\frac{L}{g}}

第4次碰撞时，A运动得位移为L_{3a}=12L ,B的速度V_{4b}=4\sqrt{Lg} ；发生碰撞后，A、B速度交换，即 A以初速度V_{4a}=4\sqrt{Lg}沿斜面向下匀速运动，B以初速度为V_{4b}=3\sqrt{Lg}，加速度为a=\frac{1}{2}g沿斜面向下做匀加速直线运动。

A、B第5次碰撞时，所走的位移相等，可得：

V_{3a}\times t=V_{3b}t+\frac{1}{2}at^{2}  得：t=4\sqrt{\frac{L}{g}}

第5次碰撞时，A运动得位移为L_{4a}=16L

A运动的总位移S=L_{1a}+L_{2a}+L_{3a}+L_{4a}=40L

可得A的电势能增加量\Delta Q_{E}=Eq\times L\cos\theta=\frac{\sqrt{3}}{3}\frac{mg}{q}q40L\frac{\sqrt{3}}{2}=20mgL

Answer 2

下图为解题过程，供参考。

Answer 3

建立坐标系，把摩擦力重力分解到水平与垂直方向，建立数学计算模式。计算出个参数。

Answer 4

建立坐标系，把摩擦力重力分解到水平与垂直方向，建立数学计算模式。计算出个参数。