如图,倾角为θ的斜面固定。有n个质量都为m的相同的小木块(可视为质点)放置在斜面上。相邻两小木块间距离都为,最下端的木块距底端也是,小木块与斜面间的动摩擦因数都为μ。在

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图,倾角为θ的斜面固定。有n个质量都为m的相同的小木块(可视为质点)放置在斜面上。相邻两小木块间距离都为,最下端的木块距底端也是,小木块与斜面间的动摩擦因数都为μ。在开始时刻,第一个小木块从斜面顶端以初速度v0沿斜面下滑,其余所有木块都静止,由于第一个木块的下滑将依次引起一系列的碰撞。设每次碰撞的时间极短,在每次碰撞后,发生碰撞的木块都粘在一起运动,直到最后第n个木块到达底端时,速度刚好为零。已知重力加速度为g.求:

小题1:第一次碰撞后小木块1的速度大小v
小题2:从第一个小木块开始运动到第一次碰撞后系统损失的机械能
小题3:发生一系列碰撞后,直到最后第n个木块到达底端,在整个过程中,由于碰撞所损失的总机械能

◎ 答案


小题1:
小题2:
小题3:

◎ 解析

(1)设小木块1碰前的速度为v1,从开始运动到碰前,根据动能定理
      
对小木块1和2,由动量守恒   mv1 = 2mv          
求出            
(2)碰撞前损失的机械能为  1 = μmgcosθ·l         
因碰撞损失的机械能为       
求出    
(3)对n个木块碰撞的全过程                       
重力做的总功
克服摩擦做的总功
     
根据功与能的关系                
由以上各式求出   

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,倾角为θ的斜面固定。有n个质量都为m的相同的小木块(可视为质点)放置在斜面上。相邻两小木块间距离都为,最下端的木块距底端也是,小木块与斜面间的动摩擦因数都为μ。在…”主要考查了你对  【动能定理】  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。

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