题目内容
(18分)如图所示,一质量为m的小物块B,放在质量为M的长木板A的左端,m=3M。长木板A静止在光滑水平面上,A、B之间的动摩擦因数为
。现使二者一起以初速度
开始向右运动,运动一段距离后,长木板A与固定竖直挡板相撞。已知A与挡板碰撞时间极短,且无机械能损失。运动过程中,B始终没从长木板A上脱落。求:
(1)长木板A第二次与挡板碰撞前,B在A上的滑痕长度s;
(2)当长木板A长度L满足什么条件时,保证B不会从A上脱落。![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241223075563556.jpg)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122307509204.gif)
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(1)长木板A第二次与挡板碰撞前,B在A上的滑痕长度s;
(2)当长木板A长度L满足什么条件时,保证B不会从A上脱落。
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241223075563556.jpg)
(1)![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122307572489.gif)
(2)![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122307587518.gif)
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(2)
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(1)长木板A与挡板碰后,被等速率反弹。木板A与物B系统动量守恒,设第一次达到共速
,取向左为正。则有:
…………4分
解得
方向向右…………(2分)
长木板A向左作匀减速运动,共速时滑痕最长。设最大滑痕为s1
据能量守恒:
……………(4分)
解得:
…………(2分)
(2)B始终没从板A上脱落,则长木板A与B将再次共速,一起向右运动,重复(1)问中的运动,直至二者速度均为零,板A右端挨着挡板。由于B一直相对A向右运
动,则B相对A滑动的总路程与B相对A滑动的位移相等。设木板最短长度为
,据系统能量守恒则有:
…………(4分)
解得:
…………(2分)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122307603200.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122307634663.gif)
解得
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122307712324.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/2014082412230775972.gif)
据能量守恒:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122307821998.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/2014082412230783765.gif)
解得:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122307572489.gif)
(2)B始终没从板A上脱落,则长木板A与B将再次共速,一起向右运动,重复(1)问中的运动,直至二者速度均为零,板A右端挨着挡板。由于B一直相对A向右运
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/2014082412230786872.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122307884185.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122307899734.gif)
解得:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824122307587518.gif)
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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