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  ⑴两滑块在碰撞前的瞬时,滑块A的速度;

⑵滑块A起始运动位置与滑块B的距离

⑶B滑块被弹簧弹开后距竖起墙的最大距离sm.

答案

解析

    1)设A与B碰撞前A的速度为v1,碰撞过程动量守恒,有:

 

          mv1=(M+mv  ……………………………………………(2分)

 

代入数据解得:   v3m/s     ……………………………………………(2分)

 

2)对A,从开始运动至碰撞B之前,根据动能定理,有:

 

q-μmg-0……………………………………………(2分)

 

代入数据解得:   0.3m …………………………………………………(2分)

 

3)设弹簧被压缩至最短时的压缩量为s1,对AB整体,从碰后至弹簧压缩最短过程中,根据能量守恒定律,有:

  qs1=μmg s1+E  ………………………………………(2分)

 

代入数据解得: s10.02m  ……………………………………………………(1分)

 

设弹簧第一次恢复到原长时,AB共同动能为k,根据能量守恒定律,有:

 

qs1+μ(+mg s1+Ek -----------------------------------  2分)

 

在弹簧把BA往右推出的过程中,由于B受到向左的摩擦力小于A受到的向左的摩擦力和电场力之和。故至他们停止之前,两者没有分开。  ……………………(1分)

 

弹簧第一次将AB弹出至两者同时同处停止时,B距离竖直墙壁最远,设此时距离弹簧原长处为s2,根据动能定理,有:

qs2-μ(+mg s2=0-Ek -----------------------------------   2分)

 

    ①②联立并代入数据解得: s20.03m ……………………………………(1分)

 

故B离墙壁的最大距离smss20.08m   ……………………………………(1分)

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