如图所示,质量m=0.5kg的金属盒AB,放在水平桌面上,它与桌面间的动摩擦因数μ=0.125,在盒内右端B放置质量也为m=0.5kg的长方体物块,物块与盒左侧内壁距离为L=0.5m,物块
◎ 题目
如图所示,质量m=0.5kg的金属盒AB,放在水平桌面上,它与桌面间的动摩擦因数μ=0.125,在盒内右端B放置质量也为m=0.5kg的长方体物块,物块与盒左侧内壁距离为L=0.5m,物块与盒之间无摩擦.若在A端给盒以水平向右的冲量1.5N·s,设盒在运动中与物块碰撞时间极短,碰撞时没有机械能损失,(g=10m/s2)求: (1)盒第一次与物块碰撞后各自的速度; (2)物块与盒的左侧内壁碰撞的次数; (3)盒运动的时间. |
◎ 答案
(1)="2.55" m/s (2)3次 (3)1.2 s |
◎ 解析
⑴盒子的初速度为 3 m/s (1分) 设盒子与物块碰撞前的瞬时速度分别为υ1、υ2,根据牛顿第二定 律,盒子的加速度为 =2μg="2.5" m/s (1分) 根据得 盒子的碰前速度为 ="2.55" m/s (1分) 因物块与盒子之间无摩擦,所以碰前物块速度为v2="0 " (1分) 设碰撞后盒子与物块的瞬时速度分别为、,由于碰撞时没有机械能损失,由动量守恒和机械能守恒得 ① (2分) ② (2分) 由①②解得 ="2.55" m/s (2分) 即碰撞后交换速度(另一组解为,表示碰撞前的状态,舍去) ⑵设盒子在地面上运动的距离为S,盒子的初速度为υ0,由于碰撞没有能量损失,所有盒子与地面摩擦损失的机械能等于系统损失的总机械能,即有 (2分) 解得 (1分) 盒子每前进一个L,物块都要与盒子的左侧内壁碰撞一次,由于,所以物块与盒子的左侧内壁共碰撞3次。(2分) ⑶整个过程中,对盒子应用动量定理得 (2分) 解得 s=1.2 s (1分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,质量m=0.5kg的金属盒AB,放在水平桌面上,它与桌面间的动摩擦因数μ=0.125,在盒内右端B放置质量也为m=0.5kg的长方体物块,物块与盒左侧内壁距离为L=0.5m,物块…”主要考查了你对 【能量守恒的探究】 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。- 最新内容
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