题目内容
质量为2m的长木板静止地放在光滑的水平面上,如图a所示,质量为m的小铅块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板左端,恰能滑至木板右端与木板相对静止,铅块运动中所受的摩擦力始终不变.现将木板分成长度与质量均相等的两段(1、2)后紧挨着仍放在此水平面上,让小铅块以相同的初速度由木板1的左端开始滑动,如图b所示,由下列判断中正确的是( )A.小铅块滑到木板2的右端前就与之保持相对静止
B.小铅块仍滑到木板2的右端与之保持相对静止
C.小铅块滑过木板2的右端后飞离木板
D.上面的三种情况都有可能出现
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A
解析:对a图情况,设最后共同运动的速度为va′,根据动量守恒有:mv0=3mva′. ①
对b图情况,可设第二段木板足够长,最终铅块和木板的速度相同的时候速度为vb′,而第一块木板的速度设为v1,显然v1<vb′,根据动量守恒有:mv0=mv1+2mvb′ ②
比较①②两式,很容易得出va′<vb′
根据能量转化关系可知:fsa=
mv02-
×3m·va2 ③
fsb=
mv02-(
·m·v12+
×2m·vb2) ④
比较③④两式,可以得到sa>sb,所以A选项正确.
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