如图所示,长木板A上右端有一物块B,它们一起在光滑的水平面上向左做匀速运动,速度v0=2.0m/s.木板左侧有一个与木板A等高的固定物体c.已知长木板A的质量为mA=1.0kg,物块B

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,长木板A上右端有一物块B,它们一起在光滑的水平面上向左做匀速运动,速度
v0=2.0m/s.木板左侧有一个与木板A等高的固定物体c.已知长木板A的质量为mA=1.0kg,物块B的质量为mB=3.0kg,物块B与木板A间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2

魔方格

(1)若木板A足够长,A与C第一次碰撞后,A立即与C粘在一起,求物块曰在木板A上滑行的距离工应是多少;
(2)若木板A足够长,A与C发生碰撞后弹回(碰撞时间极短,没有机械能损失),求第一次碰撞后A、B具有共同运动的速度;
(3)若木板A长为0.51m,且A与C每次碰撞均无机械能损失,求A与C碰撞几次,B可脱离A?

◎ 答案

(1)A与C碰撞后速度变为0,而B继续运动,受摩擦力作用速度由V0减到0,由动能定理得:
         mBgL=0-
1
2
mB V02

            得  L=0.40m 
   (2)若A与C碰撞后速度仍为V0,方向相反;以AB为研究对象,设公共速度v,
       水平方向不受外力动量守恒,设向左为正方向:
       mBV0-mAV0=(mA+mB)v 
       代入数据得v=1.0m/s,方向水平向左.               
     (3)第一次A与C碰撞后,A、B有共同的速度V′,B相对A滑行的距离L1,则:
        μmAL1=
1
2
mAV02
1
2
mBV02
-
1
2
(mA+mB)  V′2

      代入数据得L1=0.40m;
        第二次A、C碰撞后至AB有公共速度V′′,B在A上滑行L2,则:
         mBv′-mAv′=(mA+mB)V′′
         μmAL2=
1
2
mAV′2+  
1
2
mBV′2
-
1
2
(mA+mBv′′2

         得L2=0.10m
        设第三次AC碰撞后,AB有公共速度V′′′,B在A上滑行L3,则:
         mBV′′-mAV′′=(mA+mB)V′′′
           μmAgL3=
1
2
mAV′′2
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