如图1-3所示,质量为m的木块可视为质点,置于质量也为m的木盒内,木盒底面水平,长l="0.8"m,木块与木盒间的动摩擦因数μ=0.5,木盒放在光滑的地面上,木块A以v0="5"m/s的
◎ 题目
如图1-3所示,质量为m的木块可视为质点,置于质量也为m的木盒内,木盒底面水平,长l="0.8" m,木块与木盒间的动摩擦因数μ=0.5,木盒放在光滑的地面上,木块A以v0="5" m/s的初速度从木盒左边开始沿木盒底面向右运动,木盒原静止.当木块与木盒发生碰撞时无机械能损失,且不计碰撞时间,取g="10" m/s2.问: 小题1:木块与木盒无相对运动时,木块停在木盒右边多远的地方? 小题2:在上述过程中,木盒与木块的运动位移大小分别为多少? |
◎ 答案
小题1:0.45 m 小题2:s盒="1.075" m s块="1.425" m |
◎ 解析
小题1:木块相对木盒运动及与木盒碰撞的过程中,木块与木盒组成的系统动量守恒,最终两者获得相同的速度,设共同的速度为v,木块通过的相对路程为s,则有: mv0=2mv ① μmgs=mv02-·2mv2② 由①②解得s="1.25" m 设最终木块距木盒右边为d,由几何关系可得: d=s-l="0.45" m 小题2:从木块开始运动到相对木盒静止的过程中,木盒的运动分三个阶段:第一阶段,木盒向右做初速度为零的匀加速运动;第二阶段,木块与木盒发生弹性碰撞,因两者质量相等,所以交换速度;第三阶段,木盒做匀减速运动,木盒的总位移等于一、三阶段的位移之和.为了求出木盒运动的位移,我们画出状态示意图,如图1-4所示. 设第一阶段结束时,木块与木盒的速度分别为v1、v2,则: mv0=mv1+mv2 ③ μmgL=mv02-m(v12+v22) ④ 因在第二阶段中,木块与木盒转换速度,故第三阶段开始时木盒的速度应为v1,选木盒为研究对象 对第一阶段:μmgs1=mv22 ⑤ 对第三阶段:μmgs2=mv12-mv2 ⑥ 从示意图得s盒=s1+s2 ⑦ s块=s盒+L-d ⑧ 解得s盒="1.075" m s块="1.425" m |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图1-3所示,质量为m的木块可视为质点,置于质量也为m的木盒内,木盒底面水平,长l="0.8"m,木块与木盒间的动摩擦因数μ=0.5,木盒放在光滑的地面上,木块A以v0="5"m/s的…”主要考查了你对 【碰撞】 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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