题目内容
【题目】如图所示,质量m1=1.0kg的物块随足够长的水平传送带一起匀速运动,传送带速度v0=3.0m/s,质量m2=4.0kg的物块在m1的右侧L=2.5m处无初速放上传送带,两物块与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.10,两物块碰后瞬间m1相对地面的速度方向不变,大小为1.0m/s,求:
(1)质量为m2的物块释放后经过多少时间两物块相碰;
(2)碰撞后两物块间的最大距离。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)由牛顿第二定律可得碰撞前m2向右的加速度为:
碰撞前运动时间内m1与m2位移关系为: ,
即:
代入数据计算得出: ,
(舍掉),
(2)碰前 随传送带匀速运动速度为
,碰前瞬间m2的速度
,
碰后瞬间 的速度为:
规定向右为正方向,碰撞瞬间由动量守恒定律有:
代入数据计算得出
碰后和
均作匀加速运动至与传送带相对静止,因为
,其加速度均为a,
此过程中总有均大于
的速度,故二者都相对传送带静止时距离最大,设为
相对滑动的时间为:
相对滑动的时间为:
相对滑动的时间内
先加速后匀速,则:
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