在光滑的水平面上沿直线按不同的间距依次排列着质量均为m的滑块，1、2、3、…（n-1）、n，滑块P的质量也为m．P从静止开始在大小为F的水平恒力作用下向右运动，经时间T与滑块1碰撞
◎ 题目
在光滑的水平面上沿直线按不同的间距依次排列着质量均为m的滑块，1、2、3、…（n-1）、n，滑块P的质量也为m．P从静止开始在大小为F的水平恒力作用下向右运动，经时间T与滑块1碰撞，碰撞后滑块便粘连在一起．以后每经过时间T就与下一滑块碰撞一次，每次碰撞后均粘连在一起，每次碰撞时间极短，每个物块都可简化为质点．求 （1）第一次碰撞后瞬间的速度及第一次碰撞过程中产生的内能； （2）发生第n次碰撞后瞬间的速度vn为多大； （3）第n-1个滑块与第n个滑块间的距离sn-1． |
◎ 答案
| （1）设第一次碰撞前瞬间P的速度为u1，根据动量定理得：FT=mu1 得撞前瞬间的速度u1=
因碰撞时间极短，第一次碰撞后瞬间的速度为V1，根据动量守恒得：mu1=2mV1 得碰后瞬间速度V1=
第一次碰撞过程中产生的内能：△E=
（2）因每次碰撞时间极短，对从开始到发生第n次碰撞后瞬间应用动量定理： F?nT=（n+1）mVn 解得：Vn=
（3）同理可以求出第（n-1）次碰后的速度Vn-1=
对第n次碰撞前全过程应用动量定理 FnT=nmun 得到：un=
对n-1到n之间应用动能定理： FSn-1=
代入化简得：Sn-1=
答： （1）第一次碰撞后瞬间的速度为度V1=
（2）发生第n次碰撞后瞬间的速度vn为
（3）第n-1个滑块与第n个滑块间的距离sn-1= |
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