如图所示,长木板A右边固定着一个挡板,包括挡板在内的总质量为1.5M,静止在光滑的水平地面上.小木块B质量为M,从A的左

如图所示,长木板A右边固定着一个挡板,包括挡板在内的总质量为1.5M,静止在光滑的水平地面上.小木块B质量为M,从A的左端开始以初速度v 0 在A上滑动,滑到右端与档板发生碰撞,已知碰撞过程时间极短,碰后木块B恰好滑到A端就停止滑动,已知B与A间的动摩擦因数为μ,B在A板上单程滑行长度为l,求:
(1)碰撞过程中系统损失的机械能;
(2)若μ=
3v 20
160gt
,在B与挡板碰撞后的运动过程中,摩擦力对木板A做多少功?
gavc 1年前 已收到1个回答 举报

glume_jia 幼苗

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(1)设A、B相对静止后的共同速度为v,整个过程A、B组成的系统动量守恒:
Mv 0 =(M+
3
2 M)v
v=
2
5 v 0
由能量守恒得:Q=
1
2
Mv 20 -
1
2 (M+1.5M)v 2 -μMg?2l
联立解得:Q=
3
10 M
v 20 -2μMgl
(2)B与A碰撞后,B相对于A向左运动,A所受摩擦力方向向左,A的运动方向向右,故摩擦力做负功.
设B与A碰撞后的瞬间A的速度为v 1 ,B的速度为v 2 ,碰撞后直至相对静止的过程中,系统动量守恒,机械能的减少量等于系统克服摩擦力做的功.即
Mv 0 =Mv 2 +1.5Mv 1

1
2 ×1.5M
v 21 +
1
2 M
v 21 -
1
2 ×2.5Mv 2 =μMgl
可解出v 1 =
1
2 v 0
这段过程中,A克服摩擦力做功
W=
1
2 ×1.5M
v 21 -
1
2 ×1.5Mv 2 =
27
400 M
v 20
答:(1)碰撞过程中系统损失的机械能是
3
10 M
v 20 -2μMgl;
(2)若μ=

3v 20
160gt ,在B与挡板碰撞后的运动过程中,摩擦力对木板A做功是
27
400 M
v 20 .

1年前

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