题目内容
【题目】如图甲所示,水平台面AB与水平地面间的高度差h=0.45m,一质量m=0.1kg的小钢球静止在台面右角B处。一小钢块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始做向右直线运动,力F的大小随时间变化的规律如图乙所示,当t=1.5s时立即撤去力F,此时钢块恰好与钢球发生弹性正碰,碰后钢块和钢球水平飞离台面,分别落到地面上的C点和D点。已知B、D两点间的水平距离是B、C两点间的水平距离的3倍,钢块与台面间的动摩擦因数μ=,取g=10m/s2.求:
(1)钢块的质量m1;
(2)B、C两点间的水平距离x1。
【答案】(1)0.3kg;(2)0.6m。
【解析】
(1)设碰前钢块的速度大小为,碰后钢块、钢球的速度大小分别为、,碰后钢块、钢球均做平抛运动,根据水平位移关系则
钢块与钢球发生弹性正碰,动量守恒和机械能守恒,则有
解得
(2)根据图像中图线与轴所包围的面积表示冲量,则时间内推力的冲量大小为
根据动量定理有
解得
,
碰后钢块做平抛运动,则有
解得
练习册系列答案
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