题目内容
如图2—5—8所示,木板C放在光滑水平面上,小金属块A、B之间夹有少量炸药,放在木板的中点.金属块B与木板C间动摩擦因数为μ,金属块A与木板C间无摩擦,当炸药爆炸后,金属块A以初速度v0向左滑动,已知mA=mC=m,mB=2m.试求下列两问题:
(1)若金属块B未能滑出木板C,求系统损失的机械能.
(2)若金属块B以
的速度从木板C上滑出,则系统损失的机械能又是多少?木板的长度等于多少?
(1)炸药爆炸前后系统动量守恒,则有
…………………………………………………… ①2分
爆炸后B在C上滑动过程中
…………………………………………………②2分
系统损失的机械能为
Q=
mBvB2-
(mB+mC)v2……………………………………③2分
由①②③式得
…………………………………④1分
(2)设金属块B以vB′=
滑出木板C时,木板C的速度为vC,金属块B和木板C组成的系统动量守恒,则有
……………………………………⑤2分
系统损失的机械能为
Q=
mBvB2-
mBvB′2-
mCvC2,……………………………………⑥2分
由①⑤⑥三式,得 Q=
mv02……………………………………
1分
这部分能量转化为摩擦所产生的热能
Q=μmBg
…………………………………………………………⑧2分
故由⑦⑧两式,得 L=
………………………………………
4分
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