题目内容

13.如图所示,光滑水平轨道上放置长为L的木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端(B、C可视为质点),三者质量分别为mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg,A与B的动摩擦因数μ=0.5;开始时C静止,A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)并粘在一起,经过一段时间,B刚好滑至A的右端而没有掉下来.(g=9.8m/s2)求:
(1)A与C碰后的速度v1;
(2)B最终速度v2;
(3)求木板A的长度L.

分析 (1)A、C碰撞过程系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出碰撞后的速度.
(2)A、B、C系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出速度.
(3)由能量守恒定律可以求出木板的长度.

解答 解:(1)把A、C看成一个系统满足动量守恒,设A与C碰后的速度v1,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mAv0=(mA+mC)v1
代入数据解得:v1=2.5m/s;
(2)由题意可知最终三者共速且为v2,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
(mA+mB)v0=(mA+mB+mC)v2,
代入数据解得:v2=3m/s;
(3)A与C发生碰撞并粘在一起,且 最终B刚好滑至A的右端而没有掉下来,最终三者共速且为v2,设木板长度至少为L,由能量守恒定律得:
$\frac{1}{2}$mBv02+$\frac{1}{2}$(mA+mC)v12=$\frac{1}{2}$(mA+mB+mC)v22+μmgL,
代入数据解得:L=0.5m;
答:(1)A与C碰后的速度v1为2.5m/s.
(2)B最终速度v2为3m/s.
(3)求木板A的长度L为0.5m.

点评 本题主要考查了动量守恒定律、能量守恒定律以运动学基本公式的直接应用,要求同学们能正确分析物体的受力情况和运动情况,注意应用动量守恒定律解题时要规定正方向,难度适中.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网