Question

【题目】如图所示，在距水平地面高h=0.80m的水平桌面左边缘有一质量mA=1.0kg的物块A以v0=5.0m/s的初速度沿桌面运动，经过位移s=1.8m与放在桌面右边缘O点的物块B发生正碰，碰后物块A的速度变为0，物块B离开桌面后落到地面上。设两物块均可视为质点，它们的碰撞时间极短，物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，物块B的质量mB=1.6kg，重力加速度g=10m/s2。求：

(1)两物块碰撞前瞬间，物块A的速度大小vA；

(2)物块B落地点到桌边缘O点的水平距离x；

(3)物块A与B碰撞的过程中系统损失的机械能E。

Answer 1

【答案】(1)4.0m/s；(2)1.0m；(3)3.0J

【解析】

(1)物块A沿桌面滑动所受摩擦力

f=μmAg

做匀减速运动的加速度大小

a=μg=2.5m/s2

对于碰撞前物块A的运动，根据运动学公式

v02 –vA2=2as

解得

vA=4.0m/s

(2)设两物块碰撞后瞬间，物块B的速度大小为vB，因碰撞时间极短，根据动量守恒定律有

mAvA=mBvB

解得

vB=2.5m/s

物块B离开桌面后做平抛运动的时间

t==0.40s

物块B落地点到桌边缘O点的水平距离

x=vBt=1.0m

(3)物块A与B碰撞的过程中系统损失的机械能

E=mAvA2-mBvB2=3.0J