微观粒子之间的相互作用都是通过交换某种粒子(如光子.中间玻色子.胶子)来实现的.粒子间的排

发布时间:2021-02-20 21:20:31

(2006?福建模拟)微观粒子之间的相互作用都是通过交换某种粒子(如光子、中间玻色子、胶子)来实现的.粒子间的排斥作用可以简化为如下的一个力学模型来描述:水平冰面上两个质量均为m的滑冰者A和B,分别以大小为υA和υB的水平速度相向运动(如图甲).当它们趋近到一定距离时,为避免相撞,A立即沿水平方向向B扔出一个动量大小为p(相对地面,下同)、质量可以忽略的小球,小球在B手中停留一段时间T后又以大小相同的动量p水平扔回A手中,A又经相同时间T再次以同样大小的动量水平扔给B,并不断重复上述过程,直至两个滑冰者避免了相撞.设水平冰面摩擦不计,除小球在A、B手中停留的时间T外,不计空中飞行的时间,以水平向右为正方向.求:(1)滑冰者B第一次把球接到手中时A、B的速度;(2)从A开始扔球算起,球在A、B之间至少被扔出几次才可以避免两个滑冰者相撞?(3)设m=60kg,υA=2m/s,υB=1m/s,p=30kg?m/s,T=1s,t=0时A刚好扔出小球,试在图乙给出的同一个υ-t坐标图上,画出问(2)过程中A、B两个滑冰者的速度随时间变化的υ-t图线(不要求写出计算过程,只按画出的图线评分,但图线上必须注明A和B)

网友回答

答案:分析:(1)第一次A扔球,A与球的动量守恒,B接球过程,B与球的动量守恒,根据动量守恒定律列式求解;
(2)同理可得,第二次B扔球、A接球后两球的速度,总结规律得到n次扔球、接球后两球的速度υAn和υBn.要使A、B不相撞且扔球次数最少,应满足υAn=υBn,即可得到满足A、B不相撞所需的最少扔球的次数.
(3)分段作两个滑冰者的速度随时间变化的υ-t图线.
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