题目内容

【题目】如图,三个质量相同的滑块ABC,间隔相等地静置于同一水平直轨道上.现给滑块A向右的初速度v0,一段时间后AB发生碰撞,碰后AB分别以v0v0的速度向右运动,B再与C发生碰撞,碰后BC粘在一起向右运动.滑块AB与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值.两次碰撞时间均极短.求BC碰后瞬间共同速度的大小.

【答案】

【解析】试题分析:根据根据动量守恒求出碰前A的速度,然后由动能定理求出AB碰撞前摩擦力对A做的功;B再与C发生碰撞前的位移与AB碰撞前的位移大小相等,由于滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值,所以地面对B做的功与地面对A做的功大小相等,由动能定理即可求出BC碰撞前的速度,最后根据动量守恒求解B、C碰后瞬间共同速度的大小

设滑块是质量都是mAB碰撞前的速度为vA,选择A运动的方向为正方向,碰撞的过程中满足动量守恒定律,得:mvA=mvA′+mvB

设碰撞前A克服轨道的阻力做的功为WA,由动能定理得:

BC碰撞前的速度为vB″,碰撞前B克服轨道的阻力做的功为WB

由于质量相同的滑块A、B、C,间隔相等地静置于同一水平直轨道上,滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值,所以:WB=WA

BC碰撞后的共同速度为v,由动量守恒定律得:mvB″=2mv

联立以上各表达式,代入数据解得: .

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