Question

今年2月我國(guó)南方遭受了嚴(yán)重的冰凍災(zāi)害，很多公路路面結(jié)冰，交通運(yùn)輸受到了很大影響．某校一學(xué)習(xí)小組為了研究路面狀況與物體滑行距離之間的關(guān)系，做了模擬實(shí)驗(yàn)．他們用底部貼有輪胎材料的小物塊A、B分別在水泥面上和冰面上做實(shí)驗(yàn)，A的質(zhì)量是B的4倍．使B靜止，A在距B為L處，以一定的速度滑向B：

ⅰ．在水泥面上做實(shí)驗(yàn)時(shí)，A恰好未撞到B；

ⅱ．在冰面上做實(shí)驗(yàn)時(shí)，A撞到B后又共同滑行了一段距離，測(cè)得該距離為．

對(duì)于冰面的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你與他們共同探討以下三個(gè)問題：

(1)A碰撞B前后的速度之比；

(2)A與B碰撞過程中損失的機(jī)械能與碰前瞬間機(jī)械能之比；

(3)要使A與B不發(fā)生碰撞，A、B間的距離至少是多大？

Answer 1

答案：
解析：

解答：(1)設(shè)A物塊碰撞B物塊前后的速度分別為v1和v2，碰撞過程中動(dòng)量守恒， 　　　代入數(shù)據(jù)得：　　(4分) 　　(2)設(shè)A、B兩物塊碰撞前后兩物塊組成的系統(tǒng)的機(jī)械能分別為E1和E2，機(jī)械能的損失為，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律： 　　　　%　　(6分) 　　(3)設(shè)物塊A的初速度為v0，輪胎與冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A物塊與B物塊碰撞前，根據(jù)動(dòng)能定理： 　　　　(2分) 　　碰后兩物塊共同滑動(dòng)過程中根據(jù)動(dòng)能定理： 　　　　(2分) 　　由、及(1)、(2)得：　　(2分) 　　設(shè)在冰面上A物塊距離B物塊為時(shí)，A物塊與B物塊不相撞， 　　則：　　　　(2分)