Question

如圖所示，質量為m的小物塊A在粗糙水平桌面上做直線運動，經距離l后與質量為m的小物塊B發生碰撞，并粘在一起以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上．已知l=3.0m，v=2.0m/s，m=0.10kg，物塊與桌面間的動摩擦因數μ=0.15，桌面高h=0.45m．不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s²．求
（1）落地點距飛出點的水平距離s；
（2）落地時的動能E_k；
（3）小物塊A的初速度大小v．

Answer 1

【答案】分析：（1）平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據高度求出運動的時間，再根據速度和時間求出平拋運動的水平距離．
（2）根據動能定理求出落地時的動能．
（3）根據動量守恒定律求出A與B碰撞前的速度，結合動能定理求出小物塊A的初速度大小．
解答：解：（1）飛離桌面時物體做平拋運動
豎直方向做自由落體由
代入數據解得t=0.3s
水平方向做勻速直線運動s=vt
代入數據s=0.6m 
（2）由動能定理得
代入數據
E_K=1.3J  
（3）AB相碰時動量守恒  mv_t+0=2mv  
得到碰前速度 v_t=4m/s 
物體A受到的摩擦力為μmg，
對于A由動能定理得
代入數據解得 v=5m/s
答：（1）落地點距飛出點的水平距離為0.6m．
（2）落地時的動能為1.3J．
（3）小物塊A的初速度大小為5m/s．
點評：解決本題的關鍵理清物塊的運動過程，結合動能定理和動量守恒定律進行求解．