eleen842910 幼苗
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(1)设A、B达到共同速度为v1时,B向右运动距离为S1
由动量守恒定律有:mv0=(M+m)v1
由动能定理有:μmgS1=
1
2M
v21
联立解得:S1=
1
2•M•(
mv0
M+m)2
μmg=
1
2×2×(
1×6
1+2)2
0.2×1×10m=2m
由于S=0.5m<2m,可知B与挡板碰撞时,A、B还未达到共同速度.设B与挡板碰撞前瞬间A的速度为vA,B的速度为vB,则
由动量守恒定律有:mv0=mvA+MvB
由动能定理有:μmgS=
1
2M
v2B
联立解得:vA=4m/s、vB=1m/s
(2)B与挡板第一次碰后向左减速运动,当B速度减为零时,B向左运动的距离设为SB,由动能定理有:μmgSB=
1
2M
v2B
由上式解得:SB=0.5m
在A的作用下B再次反向向右运动,设当A、B向右运动达到共同速度v2时B向右运动距离为S2,由动量守恒定律有:mvA-MvB=(M+m)v2
由动能定理有:μmgS2=
1
2M
v22
解得:v2=
2
3m/s、S2=
2
9m<SB
故A、B以共同速度[2/3m/s向右运动,B第二次与挡板碰撞后,以原速率反弹向左运动.此后由于系统的总动量向左,故最后A、B将以共同速度v3向左匀速运动.
由动量守恒定律有:(M-m)v2=(M+m)v3
解得:v3=
2
9m/s
设A在B上运动的总量程为L(即木板B的最小长度),由系统功能关系得:μmgL=
1
2m
v20−
1
2(M+m)
v23]
代入数据解得:L=8.96m
答:
(1)B与竖直挡板第一次碰撞前的瞬间,A、B的速度值分别是4m/s、1m/s.
(2)最后要使A不从B上滑下,木板B的长度至少是8.96m.
点评:
本题考点: 动量守恒定律;动能定理;功能关系.
考点点评: 解决本题的关键是A与B组成的系统在碰撞过程中满足动量守恒,B在运动过程中遵循牛顿第二定律,A在B上滑动时,A相对于B滑动的位移为相对位移,摩擦力在相对位移上做的功等于系统机械能的损耗.
1年前
你能帮帮他们吗