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如图所示,在光滑的水平桌面上有一长为L=2m的木板C,它的两端各有一块挡板,C的质量为mC=5kg,在C的中央并排放着两个可视为质点的滑块A与B,其质量分别为mA=1kg、mB=4kg,开
网友投稿 2022-11-16 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,在光滑的水平桌面上有一长为L=2m的木板C,它的两端各有一块挡板,C的质量为m
C
=5kg,在C的中央并排放着两个可视为质点的滑块A与B,其质量分别为m
A
=1kg、m
B
=4kg,开始时A、B、C均处于静止状态,并且A、B间夹有少许炸药,炸药爆炸使得A以v
A
=6m/s的速度水平向左运动,不计一切摩擦,两滑块中任一块与挡板碰撞后就与挡板合成一体,爆炸与碰撞时间不计,求:
(1)当两滑块都与挡板碰撞后,板C的速度多大?
(2)从爆炸开始到两个滑块都与挡板碰撞为止,板C的位移多大?方向如何?
◎ 答案
炸药爆炸,滑块A与B分别获得向左和向右的速度,由动量守恒可知,A的速度较大(A的质量小),A、B均做匀速运动,A先与挡板相碰合成一体(满足动量守恒)一起向左匀速运动,最终B也与挡板相碰合成一体(满足动量守恒),整个过程满足动量守恒.
(1)整个过程A、B、C系统动量守恒,有:
0=(m
A
+m
B
+m
C
)v,
所以v=0
(2)炸药爆炸,A、B获得的速度大小分别为v
A
、v
B
.以向左为正方向,有:
m
A
v
A
-m
B
v
B
=0,
解得:v
B
=1.5m/s,方向向右
然后A向左运动,与挡板相撞并合成一体,共同速度大小为v
AC
,
由动量守恒,有:
m
A
v
A
=(m
A
+m
C
)v
AC
,
解得:v
AC
=1m/s
此过程持续的时间为:t
1
=
1
v
A
=
1
6
s
此后,设经过t
2
时间B与挡板相撞并合成一体,则有:
L
2
=v
AC
t
2
+v
B
(t
1
+t
2
),解得:t
2
=0.3s
所以,板C的总位移为:x
C
=v
AC
t
2
=0.3m,方向向左
答案:(1)板C的速度是0
(2)板C的位移大小是0.3m,方向向左.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在光滑的水平桌面上有一长为L=2m的木板C,它的两端各有一块挡板,C的质量为mC=5kg,在C的中央并排放着两个可视为质点的滑块A与B,其质量分别为mA=1kg、mB=4kg,开…”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/202211/377837.html
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