题目内容
(08年汕头市二模)(17分)静止放置在水平面上的长木板c的两端装有固定的竖直挡板p、q,两个小滑块a、b放置在长木板上,与两端挡板的距离都为L,如图所示.a、c的质量都为m,b的质量为3m.a、b之间夹有少量的火药,火药点燃后在很短时间内将两个滑块从静止分开,两个滑块获得的总动能为E0,设一切摩擦力均可忽略不计,滑块碰到挡板时立刻与挡板粘合在一起.求:
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(1)a、b分开后滑块a、b的速度.
(2)滑块a碰到挡板p时,b与挡板q之间的距离.
(3)长木板在水平面上发生的总位移.
解析:
(1)设a、b分开后速度大小各为v1、v2.
依题意得
取水平向左的方向为正方向,根据动量守恒定律得
解得a、b分开后滑块a、b的速度分别是
(方向向左)
(方向向右)
(2)设a经过时间t1碰到挡板p,则
a的位移为
b的位移为
解得
此时b与挡板q之间的距离
(3)设a碰撞挡板p后共同速度为v3,根据动量守恒定律得
设再经过时间t2时b碰到挡板p,则
c的位移为
b的位移为
解得
b与挡板q碰撞,根据动量守恒定律得
可得碰后速度v=0,整体停下.
因此长木板在水平面上发生的总位移为
.
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