题目内容
【题目】两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段.两者的位置x随时间t变化的图象如图所示.求:
(1)滑块a、b的质量之比;
(2)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比.
【答案】
(1)
解:设a、b的质量分别为m1、m2,a、b碰撞前地速度为v1、v2.
由题给的图象得
v1=﹣2m/s①
v2=1m/s②
a、b发生完全非弹性碰撞,碰撞后两滑块的共同速度为v.
由题给的图象得
v= m/s③
由动量守恒定律得
m1v1+m2v2=(m1+m2)v④
联立①②③④式得
m1:m2=1:8
答:滑块a、b的质量之比为1:8;
(2)
解:由能量守恒得,两滑块因碰撞损失的机械能为
△E=
由图象可知,两滑块最后停止运动,
由动能定理得,两滑块克服摩擦力所做的功为
W=
联立⑥⑦式,并代入数据得
W:△E=1:2
答:整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比为1:2
【解析】本题是对动量守恒的考查,同时注意位移时间图象的含义,根据图象来计算速度的大小,利用能量的守恒来分析损失的能量的多少.
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