题目内容

如图所示,内壁光滑的木槽质量mA = 0.1 kg,内径为2m,置于水平桌面上,槽与桌面间的动摩擦因数为μ=0.3.槽内有两个可视为质点的小球B和C,它们的质量分别是mB = 0.1 kg、mC = 0.2kg.现用两球将很短的轻弹簧压紧(球与弹簧不连接),且B球到木槽左端、C球到木槽右端的距离均为L=1 m,这时弹簧的弹性势能为。同时释放B、C球,并假设小球与槽碰撞后不分离,碰撞时间极短, ,求:

(1)第一个小球与槽碰撞后的共同速度

(2)第二个小球与槽碰撞后的共同速度

(3)整个运动过程中,槽与桌面间因摩擦而产生的热量

(1)     ①

        ②

  联立①②得:

   ③

代入数据得:   方向水平向左

(2)对AB整体有:

代入数据得:

AB整体开始运动到速度减为0所以的时间为:

经过的位移为:

在这段时间里,C走过的位移为:

,故AB事停下来与C发生碰撞。

 得:,方向水平向右

(3)    

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