题目内容
如图所示,一质量为的滑块静止在水平台面右端
点,另一质量为
的滑块从与
点相距
的
点以初速度
以向右运动,至
处与
发生弹性正碰。碰后
沿原路返回至台面
处静止,
经时间
落到地面上
点。已知两滑块均能看成质点,且
,
点离
处的水平距离为
,
与台面间的动摩擦因数为
,重力加速度为
,求:
(1)水平台面离地面的高度;
(2)在
处的初速度
的大小;
(3)点离
初始位置
的距离。
(1)(2)
(3)
解析:
(1)设水平台面离地面的高度为
因为碰撞后,做平抛运动,其竖直方向遵守自由落体规律,所以有:
① 解得
(4分)
(2)设与
碰撞前后瞬间速率分别为
,
,碰后
的瞬时速率为
。
因为与
发生弹性碰撞,所以有:
② (2分)
③ (2分)
且
碰后,做平抛运动:
④ (1分)
由④式求得,代入③④求解得:
,
(方向向左) (1分)
因为碰前做匀减速运动,其加速度大小为
,所以有:
⑤
代入数据求解得: (2分)
(3)碰后,从
向左做匀减速运动,至
处静止,设其位移为
⑥ (2分)
代入数据求解得:
所以点离
初始位置
的距离为:
⑦ (2分)

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