如图所示,在距水平地面高h=0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m=0.80kg的木块B,桌面的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度v0=4.0m/s开始向着木块B滑动,经过时

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,在距水平地面高h=0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m=0.80kg的木块B,桌面的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度v0=4.0m/s开始向着木块B滑动,经过时间t=0.80s与B发生碰撞,碰后两木块都落到地面上.木块B离开桌面后落到地面上的D点.设两木块均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知D点距桌面边缘的水平距离s=0.60m,木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)两木块碰撞前瞬间,木块A的速度大小;
(2)木块B离开桌面时的速度大小;
(3)木块A落到地面上的位置与D点之间的距离.
魔方格

◎ 答案

(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的加速度为:
 a=
μMg
M
=2.5m/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=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=
1
2
gt2
,s=v2t′
解得:v2=s

g
2h
=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:s′=v1t′=v1

2h
g
=0.32m
则木块A落到地面上的位置与D点之间的距离:△s=s-s'=0.28m 
答:(1)两木块碰撞前瞬间,木块A的速度大小为2.0m/s;
(2)木块B离开桌面时的速度大小为1.5m/s;
(3)木块A落到地面上的位置与D点之间的距离为0.28m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在距水平地面高h=0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m=0.80kg的木块B,桌面的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度v0=4.0m/s开始向着木块B滑动,经过时…”主要考查了你对  【平抛运动】,【牛顿第二定律】,【动量守恒定律】  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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