Question

16．如图所示，光滑水平面上静止放置两物体A、B，m_A=1kg，m_B=2kg．现对A施加一个水平向右的恒力F=3N，经时间t=3s后撤去该力．A继续运动一段时间后，与B发生正碰，碰后A、B粘在一起以共同的速度向右运动．求：
（1）撤去拉力F时物体A的速度
（2）碰后A、B物体的共同速度
（3）碰撞过程中物体B对A做的功．

Answer 1

分析 （1）对F作用在A上的过程中，根据动量定理列式求解；
（2）碰撞过程中，AB系统动量守恒，根据动量守恒定律列式求解共同速度；
（3）根据动能定理求解碰撞过程中物体B对A做的功．

解答 解：（1）对F作用在A上的过程中，根据动量定理得：
Ft=m_Av_A
解得：${v}_{A}=\frac{3×3}{1}=9m/s$
（2）碰撞过程，A、B组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律得：
m_Av_A=（m_A+m_B）v_共
解得：v_共=3m/s
（3）由动能定理得：${W}_{BA}=\frac{1}{2}{m}_{A}{{v}_{共}}^{2}-\frac{1}{2}{m}_{A}{{v}_{A}}^{2}=-36J$．
答：（1）撤去拉力F时物体A的速度为9m/s；
（2）碰后A、B物体的共同速度为3m/s；
（3）碰撞过程中物体B对A做的功为-36J．

点评 本题主要考查了动量定理、动量守恒定律以及动能定理的直接应用，知道碰撞过程，A、B组成的系统动量守恒，难度不大，属于基础题．