首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
动量守恒定律
> 正文
返回
打印
如图所示，长为L=0.7m、质量为m=1.0kg的薄壁箱子，放在水平地面上，箱子与水平地面间的动摩擦因数μ=0.25，箱内有一质量也为m=1.0kg的小滑块，滑块与箱底间无摩擦．开始时
网友投稿 2022-11-16 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，长为L=0.7m、质量为m=1.0kg的薄壁箱子，放在水平地面上，箱子与水平地面间的动摩擦因数μ=0.25，箱内有一质量也为m=1.0kg的小滑块，滑块与箱底间无摩擦．开始时箱子静止不动，小滑块以v
0
=4m/s的恒定速度从箱子的A壁处向B壁处运动，之后与B壁碰撞，滑块与箱壁每次碰撞的时间极短，可忽略不计，滑块与箱壁每次碰撞过程中，系统的机械能没有损失，g=10m/s
2
．求：
（1）滑块与箱壁最多可碰撞几次？
（2）从滑块开始运动到滑块与箱壁刚完成第三次碰撞的时间．
◎ 答案
（1）滑块与箱子质量相等，碰撞中无机械能损失，则碰撞后滑块与箱子交换速度．第一次碰撞后，箱子以速度v
0
开始减速运动，滑块速度变为0；当滑块速度减到v
1
时与滑块发生第二次碰撞，再交换速度，滑块以速度v
1
匀速运动，箱子静止；滑块与箱子发生第三次碰撞后，又交换速度，箱子以速度v
1
减速运动，木块静止；…
箱子的运动可以看作是初速度为v
0
，末速度为0的匀减速运动，在地面上的总位移为s，则由动能定理有：
-2μmgs=0-
1
2
m
v
20
代入数据，解得s=1.6m；
因为s=2L+0.2m，所以滑块与箱壁可碰撞5次．
（2）从开始到滑块与箱子碰撞前滑块做匀速运动，则从开始到第一次碰撞时间为：
t
1
=
L
v
0
=0.175s；
碰后箱子减速运动的加速度为：
a=
2μmg
m
=2μg
=5m/s
2
；
由
v
21
-
v
20
=-2aL
得 v
1
=3m/s；
t
2
=
L
1
2
(
v
0
+
v
1
)
=0.2s；
t
3
=
L
v
1
=0.233s；
从开始到完成第三次碰撞的时间为：t=t
1
+t
2
+t
3
=0.608s．
答：
（1）滑块与箱壁最多可碰撞5次．
（2）从滑块开始运动到滑块与箱壁刚完成第三次碰撞的时间是0.608s．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，长为L=0.7m、质量为m=1.0kg的薄壁箱子，放在水平地面上，箱子与水平地面间的动摩擦因数μ=0.25，箱内有一质量也为m=1.0kg的小滑块，滑块与箱底间无摩擦．开始时…”主要考查了你对 【动能定理】，【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/202211/377238.html
十二生肖
十二星座
