相距为L=2m、质量均为的两小物块A、B,静止放在足够长的水平面上,它们与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2.现在用一个F=0.3mg的水平向右的恒力推A,A开始向右运动,并与B发生

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 功能关系/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

相距为L=2m、质量均为的两小物块A、B,静止放在足够长的水平面上,它们与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2.现在用一个F=0.3mg的水平向右的恒力推A,A开始向右运动,并与B发生多次弹性碰撞,且每次碰撞时间极短,取g=10m∕s2。求:

(1)第一次碰撞后B的速度大小;
(2)第五次碰撞后至第六次碰撞前B的运动时间;
(3)B运动的总路程.

◎ 答案

(1)2 m∕s(2)t5="0.25" s(3)2 m

◎ 解析

(1)(6分)A匀加速L,第一次碰前的速度设为,由动能定理得:
 ①(2分),
解得=" 2" m∕s(1分),发生第一次弹性碰撞,遵守动量守恒和机械能守恒,设碰后速度分别为②(2分),
 ③(2分),
解得: =" 2" m∕s (1分)。
(2)(8分)第一次碰后,设经过停下,位移分别为④,="1" m⑤, ="0.5" m⑥,
由于,因此第2次碰前,已经停下(3分)。设第2次碰前的速度为 , ⑦,
发生第2次弹性碰撞,遵守动量守恒和机械能守恒,碰后速度交换,设碰后速度分别为,解得  ,同理依次类推,归纳得第次碰后的速度(3分),
次碰后到第次碰前的运动时间,由此得t5="0.25" s(2分)。
(3)(6分)第次碰后到第次碰前的运动位移(3分)
 ="2m" (3分)
另解:最终靠在一起停下,由能量守恒得:,解得="2" m。

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