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如图所示,三个可视为质点的物块A、B、C,在水平面上排成一条直线,且彼此间隔一定距离.已知mA=mB=10kg,mC=20kg,C的静止位置左侧水平面光滑,右侧水平面粗糙,A、B与粗糙水
网友投稿 2022-11-16 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,三个可视为质点的物块A、B、C,在水平面上排成一条直线,且彼此间隔一定距离.已知m
A
=m
B
=10kg,m
C
=20kg,C的静止位置左侧水平面光滑,右侧水平面粗糙,A、B与粗糙水平面间的动摩擦因数μ
A
=μ
B
=0.4,C与粗糙水平面间动摩擦因数μ
C
=0.2,A具有20J的初动能向右运动,与静止的B发生碰撞后粘在一起,又与静止的C发生碰撞,最后A、B、C粘成一个整体,g=10m/s
2
,求:
(1)在第二次碰撞后A、B、C组成的整体的速度大小;
(2)在第二次碰撞过程中损失的机械能;
(3)A、B、C组成的整体在粗糙的水平面上能滑行的最大距离.
◎ 答案
(1)A的初动能
1
2
m
A
v
20
=20J
,故v
0
=2.0m/s;
A、B发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律,有:
m
A
v
0
=(m
A
+m
B
)v
1
解得v
1
=1.0m/s
A、B、C发生完全非弹性碰撞,设碰后的速度大小为v
2
,根据动能守恒定律,有:
(m
A
+m
B
)v
1
=(m
A
+m
B
+m
C
)v
2
解得v
2
=0.5m/s
(2)在第二次碰撞中损失的机械能
△E=
1
2
(
m
A
+
m
B
)
v
21
-
1
2
(
m
A
+
m
B
+
m
C
)
v
22
=5.0J
(3)A、B、C整体在粗糙水平面上所受的摩擦力
F=F
A
+F
B
+F
C
=μ
A
m
A
g+μ
B
m
B
g+μ
C
m
C
g=120N
根据动能定理:
-Fs=0-
1
2
(
m
A
+
m
B
+
m
C
)
v
22
可得在粗糙水平面上滑行的最大距离为
S=
(
m
A
+
m
B
+
m
C
)
v
22
2F
=
1
24
m
=4.2×10
-2
m
答:(1)在第二次碰撞后A、B、C组成的整体的速度大小为0.5m/s;
(2)在第二次碰撞过程中损失的机械能为5.0J;
(3)A、B、C组成的整体在粗糙的水平面上能滑行的最大距离为4.2×10
-2
m.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,三个可视为质点的物块A、B、C,在水平面上排成一条直线,且彼此间隔一定距离.已知mA=mB=10kg,mC=20kg,C的静止位置左侧水平面光滑,右侧水平面粗糙,A、B与粗糙水…”主要考查了你对 【动量守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/377208.html
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