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如圖所示,足夠長的木板A質量為1kg.板的右端放有物塊B,質量為3kg,A、B一起在光滑水平面上向左勻速運動,速度v0=2m/s,以后木板與等高的豎直固定擋板C發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,沒有機械能損失,若B與A間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,g=10m/s2.求:
(1)第一次碰撞后A、B共同運動速度v的大小和方向;
(2)第一次碰撞后A與C間的最大距離S;
(3)A與C第一次碰撞到第二次碰撞的時間內B相對于A滑動的距離L.
分析:(1)與C碰撞后,A反彈向右做勻減速運動,B繼續(xù)向左做勻減速運動,根據(jù)動量守恒定律列式求解共同速度.
(2)C向右運動至對地面速度為零時,A與C之間的距離最大,根據(jù)動能定理求解最大距離.
(3)第一次碰撞后應用動量守恒求速度,應用動能定理求B在A上的滑行相對距離L1,到第二次碰撞前相對靜止,故L1即為第一次與第二次碰撞時間間隔內的相對滑動距離.
解答:解:(1)以A、B整體為研究對象,從A與C碰后至AB有共同速度v,系統(tǒng)所受的合外力為零,即系統(tǒng)動量守恒,選向左為正方向:
mA(-v0)+mBv0=(mA+mB)v
得v=1 m/s,方向向左   
(2)以A為研究對象,從與C碰后至對地面速度為零,受力為f,位移為s即最大位移.
由f=μmBg,-fs=0-
1
2
mA
v
2
0

解得s=0.13m
(3)第一次A與C碰后至AB有共同速度v,B在A上相對于A滑行L
根據(jù)動能定理得:
-fL=
1
2
(mA+mB)(v2-v
 
2
0

解得L=0.4m     
答:(1)第一次碰撞后,A、B共同運動的速度大小為1 m/s,方向向左.
(2)第一次碰撞后,A與C之間的最大距離是0.13m.
(3)A與C第一次碰撞到第二次碰撞的時間內B相對于A滑動的距離L為0.4m.
點評:本題為動量守恒和動能定理的綜合應用,關鍵分析清楚兩個物體的具體運動過程,較難.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,足夠長的水平傳送帶始終以大小為v=3m/s的速度逆時針傳動,傳送帶上有一質量為M=2kg的小木盒A,A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.3.開始時,A隨同傳送帶共同向左運動,一光滑的質量為m=1kg的小球B自傳送帶左端出發(fā),以一定的初速度在傳送帶上向右運動,小球與木盒相遇后,立即進入盒中與盒達到方向向右的共同速度v1=3m/s.(取g=10m/s2)求:
(1)木盒在傳送帶上相對滑動的距離為多少?
(2)為維持傳送帶始終勻速運動,帶動傳送帶的電動機為此需多消耗的電能為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?湖南模擬)如圖所示,足夠長的水平傳送帶始終以v=3m/s的速度大小向左運動,傳送帶上有一質量為M=2kg、左側面開口的小木盒A,A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,開始時,A與傳送帶之間保持相對靜止.先后相隔△t=3s有兩個質量m=1kg的光滑小球B自傳送帶的左端出發(fā),以v0=15m/s的速度大小在傳送帶上向右運動.第1個球與木盒相遇后立即進入盒中且與盒粘合在一起獲得方向向右的共同速度,這個相遇粘合的過程時間極短,損失的機械能△E=108J;第2個球出發(fā)后歷時△t=
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s而與木盒相遇.g取10m/s2.求:
(1)第1個球與木盒粘合后兩者獲得的共同速度大小v1
(2)第1個球從傳送帶左端出發(fā)到與木盒相遇所經(jīng)過的時間t;
(3)自木盒與第1個球相遇到與第2個球相遇的過程中,由于木盒與傳送帶間的摩擦而產生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,足夠長的水平傳送帶始終以大小為v=3m/s的速度向左運動,傳送帶上有一質量為M=2kg的小木盒AA與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.3。開始時,A隨同傳送帶共同向左運動,一光滑的質量為m=1kg的小球B自傳送帶左端出發(fā),以v0=15m/s的速度在傳送帶上向右運動,小球與木盒相遇后,立即進入盒中與盒保持相對靜止。(取g=10m/s2)求:

(1)小球與木盒相遇后瞬間,兩者共同速度多大?

(2)木盒在傳送帶上滑過的距離為多少?

(3)為維持傳送帶始終勻速運動, 帶動傳送帶的電動機需多消耗的電能為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

如圖所示,足夠長的水平傳送帶始終以大小為v=3m/s的速度逆時針傳動,傳送帶上有一質量為M=2kg的小木盒A,A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.3.開始時,A隨同傳送帶共同向左運動,一光滑的質量為m=1kg的小球B自傳送帶左端出發(fā),以一定的初速度在傳送帶上向右運動,小球與木盒相遇后,立即進入盒中與盒達到方向向右的共同速度v1=3m/s.(取g=10m/s2)求:
(1)木盒在傳送帶上相對滑動的距離為多少?
(2)為維持傳送帶始終勻速運動,帶動傳送帶的電動機為此需多消耗的電能為多少?

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科目:高中物理 來源:2011年湖南省六校聯(lián)考高考物理模擬試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示,足夠長的水平傳送帶始終以v=3m/s的速度大小向左運動,傳送帶上有一質量為M=2kg、左側面開口的小木盒A,A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,開始時,A與傳送帶之間保持相對靜止.先后相隔△t=3s有兩個質量m=1kg的光滑小球B自傳送帶的左端出發(fā),以v=15m/s的速度大小在傳送帶上向右運動.第1個球與木盒相遇后立即進入盒中且與盒粘合在一起獲得方向向右的共同速度,這個相遇粘合的過程時間極短,損失的機械能△E=108J;第2個球出發(fā)后歷時△t=s而與木盒相遇.g取10m/s2.求:
(1)第1個球與木盒粘合后兩者獲得的共同速度大小v1
(2)第1個球從傳送帶左端出發(fā)到與木盒相遇所經(jīng)過的時間t;
(3)自木盒與第1個球相遇到與第2個球相遇的過程中,由于木盒與傳送帶間的摩擦而產生的熱量Q.

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