如图所示,水平面上质量为M=2kg的滑竿A带正电,电量q=0.09C(电量始终保持不变),处于电场强度E=100N/C、竖直向上的匀强电场中,质量为m=1kg的绝缘滑环B套在滑竿上。给滑环B竖直向上的速度v0=6m/s,滑环到达滑竿顶端后与滑竿发生弹性碰撞(碰撞时间极短),此后滑竿离地后落回水平面与水平面的碰撞无机械能损失。已知滑竿长L=13.285m,滑环开始运动前距滑竿顶端s0=0.9m,滑环与滑竿间的滑动摩擦力为0.5mg。环、杆在以后的运动过程中,求:(g=10m/s2)
(1)滑环与顶部挡板碰撞前,水平面对滑竿的支持力;
(2)滑环B与滑竿A碰撞后瞬间,滑环B和滑竿A的速度大小分别为多少;
(3)通过计算判断滑环B从滑竿A上脱落之前,滑竿A与水平面碰撞的次数。
【答案】(1)滑环与顶部挡板碰撞前,水平面对滑竿的支持力为6N,方向竖直向上;
(2)滑环B与滑竿A碰撞后瞬间,滑环B和滑竿A的速度大小分别为1m/s,方向向下和2m/s,向上;
(3)脱离前A与地碰4次后分离。
(2)滑环B与滑竿A碰撞后瞬间,滑环B和滑竿A的速度大小分别为1m/s,方向向下和2m/s,向上;
(3)脱离前A与地碰4次后分离。
【解答】
【点评】
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