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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v0在A上滑动,滑到右端与档板发生碰撞
网友投稿 2022-11-16 00:00:00 零零社区
◎ 题目
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?
◎ 答案
(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
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“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v0在A上滑动,滑到右端与档板发生碰撞…”主要考查了你对 【功】,【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。
http://www.00-edu.com/html/202211/376890.html
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