题目内容

如图所示,质量为m的木块A放在光滑的水平面上,木块的长度为l,另一个质量为M =3m的小球B以速度V0在水平面上向左运动并与A在距竖直墙壁为s处发生碰撞,已知碰后木块A的速度大小为V0,木块A与墙壁的碰撞过程中无机械能损失,且碰撞时间极短,小球的半径可忽略不计.求:木块和小球发生第二次碰撞时,小球到墙壁的距离。

解:小球与木块第一次碰撞过程动量守恒,设碰撞后小球的速度大小为v,取水平向左为正方向,因此有:

(2分)

解得:(2分)

设第二次碰撞时小球到墙的距离为x,则在两次碰撞之间小球运动路程为s-x,木块运动的路程为s+x-2l (2分)

由于小球和木块在两次碰撞之间运动的时间相同,所以应有

(2分)   解得(2分)

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