题目内容

如图所示,在光滑水平面上有两个并排放置的木块AB,已知mA=0.5kgmB=0.3kg.现有质量m0=0.08kg的小物块C,以初速v0=25m/sA表面沿水平方向向右滑动,由于CAB间均有摩擦,C最终停在B上,BC最后的共同速度v=2.5m/s.求:

  (1)A木块的最终速度的大小.

  (2)C物块滑离A木块时的速度大小.

 

答案:
解析:

解法1:当C沿A表面滑动时,将带动木块B一起运动.当C滑上木块A后,由于木块AC之间存在着摩擦,将使滑块C做减速运动,而木块AB共同做加速运动.当C滑离A(或认为滑上B)时,AC脱离,A将做匀速直线运动,滑块C继续做减速运动,木块B继续做加速运动,直至CB有共同速度,一起做匀速直线运动.在上述过程中,ABC构成的系统由于所受合外力为零,所以系统满足动量守恒,设木块A的最终速度为v1C滑离A时的速度为v2,由动量守恒定律,则有

  (1)ABC构成的系统

  m0v0=mAv1+(mB+m0)v            ①

  可得 

  (2)C滑离A时,AB有共同的速度v1=2.1m/s,对BC构成的系统有

  m0v2+mBv1=(mB+m0)v           

  可得 v2=[(mB+m0)v-<i>mBv1]/m0=4m/s

  解法2:当C刚滑离A时,AB有共同速度,即A的最终速度,设为v1,设此时C的速度为v2,则对ABC构成的系统,根据动量守恒定律有:

  对C刚滑离A时,有

  m0v0=m0v2+(mA+mB)v1           ①

  对C静止在B上,与B有共同速度后,有

  m0v0=mAv1+(m0+mB)v           ②

  联立式①、②,可得

  v1=2.1m/s v2=4m/s

 


提示:


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