题目内容

【题目】如图所示,质量为m、两内壁间宽度为2L的箱子A静止放在光滑的水平面上,在箱内底面中点有一质量也为m的小物块B(可视为质点),BA之间的动摩擦因数为μ。某时刻,给A一个水平向右的瞬时速度v0,使AB系统由静止开始运动。若AB碰撞时无机械能损失,已知重力加速度为g,求:

(1)AB相对静止时速度的大小;

(2)系统损失的机械能;

(3)AB碰撞n次后,B最终距A左壁的距离是多少?

【答案】(1)(2)(3)(最后一次碰左壁)或(最后一次碰右壁)

【解析】

(1)由动量守恒有

解得

(2)从开始运动到AB相对静止,系统机械能损失量

解得

(3)从开始运动到AB相对静止,设AB间相对路程为s,由动能定理有

解得

设共发生n次碰撞,相对静止时BA左壁的距离是s0,若AB间最后一次碰撞发生在A左壁,有

解得

AB间最后一次碰撞发生在A右壁,有

解得

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