Question

如图所示的凹形场地，两端是半径为L=的光滑1/4圆弧面，中间长为2L的粗糙水平面．质量为3m的滑块乙开始停在水平面的中点O处，质量为m的滑块甲从光滑圆弧面顶端A处无初速度滑下，进入水平面内与乙发生碰撞，碰后甲以碰前一半的速度反弹．已知甲、乙与水平面的动摩擦因数分别为μ₁=0.2、μ₂=0.1，甲、乙的体积大小忽略不计．g=10 m/s².求：

（1）甲与乙碰撞前的速度．

（2）碰后瞬间乙的速度．

（3）甲、乙在O处发生碰撞后，请判断能否发生第二次碰撞？并通过计算确定甲、乙最后停止所在的位置．

 

Answer 1

【答案】

（1）4m/s（2） (3)甲停在B点, 乙滑停在O点

【解析】

试题分析：（1）设甲到达O处与乙碰撞前的速度为v_甲，由动能定理：

得：

（2）设碰撞后甲、乙的速度分别为v_甲′、v_乙′，由动量守恒：

 

又： 

得：

（3）判断依据：

甲：

，甲停在B点

乙：

，乙滑上圆弧面再滑下最后停在O点，与甲不能再次相碰

考点：考查 了动量守恒定律和动能定理的应用

点评：对于多过程运动，动能定理是一种比较好的解决方法