题目内容

如图所示,长木板A上右端有一物块B,它们一起在光滑的水平面上向左做匀速运动,速度v0=2.0 m/s。A左侧有一个与A等高的固定物体C。已知A的质量为mA=1.0 kg,物块B的质量为mB=3.0 kg,B与A间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s2。求:
(1)若A足够长,A与C第一次碰撞后,A立即与C粘在一起,求B在A上滑行的距离L应是多少;
(2)若A足够长,A与C发生碰撞后弹回(碰撞时间极短,没有机械能损失),求第一次碰撞后A、B具有的共同运动速度;
(3)若A长为0.51 m,且A与C每次碰撞均无机械能损失,求A与C碰撞几次,B可脱离A?
解:(1)A与C碰撞后速度变为0,而B将继续运动,受摩擦力作用,速度由v0减到0,由动能定理

(2)A与C发生碰撞后的瞬间,速度大小仍为v0,方向向右,以A、B为研究对象,设A、B有共同的速度v,水平方向不受外力作用,系统动量守恒,设向左为正,则mBv0-mAv0=(mA+mB)v
,方向水平向左
(3)第一次A与C碰后,A、B有共同的速度v,B在A上相对于A滑行L1,则
,L1=0.40 m
第二次A与C碰后至A、B有共同的速度v',B在A上相对于A滑行L2,则
mBv-mAv=(mA+mB)v',
由以上两式,可得L2=0.10 m
设第三次A与C碰后,A、B仍有共同的速度v'',B在A上相对于A 滑行L3,则
mBv'-mAv'=(mA+mB)v'',
由以上两式,可得L3=0.025 m
则L1+L2+L3=0.525m>0.51 m
即第三次碰后B可以脱离A
练习册系列答案
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