问题
问答题
如图所示,小物块A在粗糙水平面上做直线运动,经距离l时与另一小物块B发生碰撞并粘在一起以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l=5.0m,s=0.9m,A、B质量相等且m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数µ=0.45,桌面高h=0.45m.不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)A、B一起平抛的初速度v;
(2)小物块A的初速度v0.
答案
(1)两木块离开桌面后做平抛运动,设在空中飞行的时间为t,根据平抛运动规律有:
竖直方向有:h=
gt21 2
水平方向有:s=vt
联立解得:v=s
=0.9×g 2h
m/s=3.0m/s10 2×0.45
(2)A、B碰撞过程,取向右方向为正方向,以AB整体为研究对象,由动量守恒定律得:
mv′=2mv
则得:v′=2v=6m/s
A在桌面上滑行过程,由动能定理得:
-μmgl=
mv′2-1 2
m1 2 v 20
联立得:v0=
=v′2+2μgl
m/s=9m/s(2×3)2+2×0.45×10×5
答:
(1)A、B一起平抛的初速度v为3.0m/s;
(2)小物块A的初速度v0为9m/s.