题目内容

如图所示,在高为h=5m的平台右边缘上,放着一个质量M=3kg的铁块,现有一质量为m=1kg的钢球以v=10m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰后被反弹,落地点距离平台右边缘的水平距离为l=2m.已知铁块与平台之间的动摩擦因数为μ=0.4,重力加速度为g=10m/s2,已知平台足够长,求铁块在平台上滑行的距离s(不计空气阻力,铁块和钢球都看成质点).

【答案】分析:钢球与铁块发生碰撞,时间极短,动量守恒,碰撞后钢球做平抛运动,已知下落的高度和水平距离,可由平抛运动的规律求出碰后钢球的速度,即可由动量守恒定律求出碰后铁块的速度,由结合求解铁块在平台上滑行的距离s
解答:解:设钢球反弹后的速度大小为v1,铁块的速度大小为v,碰撞时间极短系统动量守恒
   mv=Mv-mv1
钢球做平抛运动过程,则有
   l=v1t
   h=gt2          
联立上式解得t=1s,v1=2m/s,v=4m/s   
对于碰后铁块运动过程,由动能定理,有:

答:铁块在平台上滑行的距离s为2m.
点评:本题分析物理过程,把握每个过遵循的物理规律是关键.对于铁块滑行的距离,也可以根据牛顿第二定律和运动学公式求解.
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