题目内容
如图所示,在距水平地面高的水平桌面一端的边缘放置一个质量的木块,桌面的另一端有一块质量的木块以初速度开始向着木块滑动,经过时间与发生碰撞,碰后两木块都落到地面上。木块离开桌面后落到地面上的点。设两木块均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知点距桌面边缘的水平距离,木块A与桌面间的动摩擦因数,重力加速度取。求:
(1)两木块碰撞前瞬间,木块的速度大小;
(2)木块离开桌面时的速度大小;
(3)碰撞过程中损失的机械能。
(1)(2)1.5m/s(3)
【解析】
试题分析:(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 (2分)
设两木块碰撞前A的速度大小为v,根据运动学公式,得
(2分)
(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:, (2分)
解得: =1.5m/s (1分)
(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:
(3分)
解得: =0.80m/s (1分)
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
(4分)
解得: (1分)
考点:考查动量守恒和牛顿第二定律的应用
点评:本题难度较小,本题的关键是把整体的运动过程分解为多个分段过程,对每一段运动为研究对象,分析受力和运动,利用相关知识求解