如图所示,在倾角θ=30°、足够长的斜面上分别固定着两个物体A.B,相距L=0.2m,它们的质量mA=mB=1kg,与斜面间的动摩擦因数分别为μA=36和μB=33.在t=0时刻同时撤去固定两物体的

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在倾角θ=30°、足够长的斜面上分别固定着两个物体A.B,相距L=0.2m,它们的质量mA=mB=1kg,与斜面间的动摩擦因数分别为μA=

3
6
μB=

3
3
.在t=0时刻同时撤去固定两物体的外力后,A物体将沿斜面向下运动,并与B物体发生连续碰撞(碰撞时间极短,忽略不计),每次碰后两物体交换速度.g取10m/s2.求:
(1)A与B第一次碰后瞬时B的速率?
(2)从A开始运动到两物体第二次相碰经历多长时间?
(3)至第n次碰撞时A、B两物体通过的路程分别是多少?
魔方格

◎ 答案

(1)A物体沿斜面下滑时有mAgsinθ-μAmAgcosθ=mAaA
∴aA=gsinθ-μAmAgcosθ
aA=gsin300-

3
6
gcos300=2.5
m/s2     
B物体沿斜面下滑时有mBgsinθ-μBmBgcosθ=mBaB
∴aB=gsinθ-μBmBgcosθ
aB=gsin300-

3
3
gcos300=0

综上分析可知,撤去固定A、B的外力后,物体B恰好静止于斜面上,物体A将沿斜面向下做匀加速直线运动.                             
由运动学公式得A与B第一次碰撞前的速度vA1=

2aL
=

2×2.5×0.2
=1m/s

由于AB碰撞后交换速度,故AB第一次碰后瞬时,B的速率v'B1=vA1=1m/s
(2)从AB开始运动到第一次碰撞用时t1=
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