如图所示,在距水平地面高的水平桌面一端的边缘放置一个质量的木块,桌面的另一端有一块质量的木块以初速度开始向着木块滑动,经过时间与发生碰撞,碰后两木块都落到地面上。

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 能量守恒的探究/2022-11-11 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在距水平地面高的水平桌面一端的边缘放置一个质量的木块,桌面的另一端有一块质量的木块以初速度开始向着木块滑动,经过时间发生碰撞,碰后两木块都落到地面上。木块离开桌面后落到地面上的点。设两木块均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知点距桌面边缘的水平距离,木块A与桌面间的动摩擦因数,重力加速度取。求:

(1)两木块碰撞前瞬间,木块的速度大小;
(2)木块离开桌面时的速度大小;
(3)碰撞过程中损失的机械能。

◎ 答案

(1) (2)v2=1.5m/s   (3)

◎ 解析


试题分析:(1)木块A在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动,根据牛顿第二定律,木块A的加速度                   μMg=Ma       
a=5m/s2             
设两木块碰撞前A的速度大小为v,根据运动学公式,得
V=v0-at   v=2.0m/s             
(2)两木块离开桌面后均做平抛运动,设木块B离开桌面时的速度大小为v2,在空中飞行的时间为t′。根据平抛运动规律有:h=gt2/2,s=v2t  
解得:v2=s=1.5m/s    
(3)设两木块碰撞后木块A的速度大小为v1,根据动量守恒定律有:
Mv=Mv1+mv2 
解得:v1=(Mv-mv2)/M=0.80m/s    
设木块A落到地面过程的水平位移为s′,根据平抛运动规律,得
E=Mv2/2-mv12/2-Mv22/2               
解得:  E=0.78J                       

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在距水平地面高的水平桌面一端的边缘放置一个质量的木块,桌面的另一端有一块质量的木块以初速度开始向着木块滑动,经过时间与发生碰撞,碰后两木块都落到地面上。…”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。

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