题目内容
【题目】如图所示,质量为mB=2kg的足够长的长木板静止在水平桌面上,B上表面的右端有一质量为mA=1kg的物块A,质量为mC=3kg物块C以5m/s的速度向右与木板B碰撞后粘在一起。已知物块A与长木板B之间的动摩擦因数为μ2=0.2,长木板B、物块C与水平桌面的动摩擦因数均为μ1=0.1,重力加速度g取10m/s2,试求:
(1)物块C与长木板B碰撞过程中,损失的机械能;
(2)从物块C与B碰后到它们最终停止经历的时间及A能达到的最大速度。
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【答案】(1)15J;(2)
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【解析】
(1)设长木板B、物块C碰撞后的瞬时速度大小为
,以向右为正方向
根据动量守恒定律
①
解得
②
碰撞过程中,损失的机械能
③
(2)设从C与B相碰后到它们静止经历时间为t,取A、B、C为整体,对这一整体应用动量定理得
④
解得
⑤
物块A先以加速度
做加速运动,经过时间
到达最大速度v,接着A、B、C整体以加速度
做减速运动直到停止,所以
⑥
⑦
由速度公式得
⑧
将
、
及t代入上式解得
⑨
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