如图所示,在光滑的水平面上有一块质量为2m的长木板A,木板左端放着一个质量为m的小木块B,A与B之间的动摩擦因数为μ,开

如图所示,在光滑的水平面上有一块质量为2m的长木板A,木板左端放着一个质量为m的小木块B,A与B之间的动摩擦因数为μ,开始时,A和B一起以v0向右运动,木板与墙发生碰撞的时间极短,碰后木板以原速率弹回,
求:(1)木板与小木块的共同速度大小并判断方向.
(2)由A开始反弹到A、B共同运动的过程中,B在A上滑行的距离L.
(3)由B开始相对于A运动起,B相对于地面向右运动的最大距离s.
贱女人不要惹我 1年前 已收到1个回答 举报

mienlease 幼苗

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解题思路:(1)由题,木板与墙发生碰撞的时间极短,碰后木板以原速率弹回,此后木板与木块所受的合外力为零,总动量守恒,根据动量守恒求解木板与小木块的共同速度,并确定出速度的方向.(2)由A开始反弹到A、B共同运动的过程中,B一直相对A向右运动,系统的机械能减小,转化为内能,产生的内能为μmgL,根据系统的能量守恒列式求出B在A上滑行的距离L.(3)当B相对地的速度减至零,相对于地面到达最右端,根据动能定理求解B相对于地面向右运动的最大距离s.

(1)木板A与墙发生碰撞后以原速率弹回,此后木板与木块所受的合外力为零,总动量守恒,取水平向右为正方向,则有
mv0-2mv0=(m+2m)v′
解得,v′=−
1
3v0,方向水平向左.
(2)由A开始反弹到A、B共同运动的过程中,根据能量守恒定律得
μmgL=[1/2(2m)
v20]+[1/2m
v20]-[1/2(m+2m)v′2
解得,L=
4
v20
3μg]
(3)A碰墙后,B继续向右做减速运动,当B相对于地面的速度为0时,相对于地面到达最右端,根据动能定理得
-μmgs=0-[1/2m
v20]
解得,s=

v20
2μg
答:
(1)木板与小木块的共同速度大小为[1/3v0,方向水平向左.
(2)由A开始反弹到A、B共同运动的过程中,B在A上滑行的距离L是
4
v20
3μg].
(3)由B开始相对于A运动起,B相对于地面向右运动的最大距离s为

v20
2μg.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;功能关系.

考点点评: 本题是动量守恒定律、能量守恒定律和动能定理的综合应用,涉及力在空间的效果,优先考虑能量守恒定律或动能定理.

1年前

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