如图所示,光滑水平面上静止一带挡板的小车B,其光滑水平表面上放有质量为m的小物块A,A与小车挡板间距为L.现对小物块A始终施加一向右的水平恒力F,当A与挡板相碰后(水平恒力

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,光滑水平面上静止一带挡板的小车B,其光滑水平表面上放有质量为m的小物块A,A与小车挡板间距为L.现对小物块A始终施加一向右的水平恒力F,当A与挡板相碰后(水平恒力F较小,在碰撞时可忽略),小车B的速度是小物块A碰前的速度的1/3,已知小车B的质量为5m,小物块A始终未从小车上掉下,求
(1)小物块A第一次与小车挡板碰撞后,相对地面的速度大小;
(2)小物块A第一次与小车挡板碰撞后(第二次碰撞前)据小车挡板的最远距离.
魔方格

◎ 答案

(1)对A:FL=
1
2
m
v20

v0=

2FL
m

碰撞过程中动量守恒:mv0=Mv+mv1v=
v0
3

v1=-
2
3

2FL
m

(2)第一次碰撞后,A相对地面先向左减速,某时刻速度为0,后再向右加速,当速度为v时距离小车挡板最远,设整个过程经历的时间为t
则 Ft=mv-mv1得:t=

2mL
F

A向右速度为v时,距第一次碰撞点的距离为S1
v2-
v21
=-2aS1

a=
F
m
得:S1=
L
3
在碰撞点的左端
B车在t内向右运动的距离  S2=vt=
2L
3

S=S1+S2=
L
3
+
2L
3
=L

答:(1)小物块A第一次与小车挡板碰撞后,相对地面的速度大小
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