问题 问答题

如图所示,水平桌面离地面高h=1.25m.小物块A静止在桌面上,距右边缘l=1m,小物块B从桌面的左边缘向A运动,并与之发生正碰(碰撞时间极短).碰后A从桌面的右边缘以垂直边缘的速度飞出,其落地点距桌面右边缘的水平距离s=0.75m,B刚好到达桌面右边缘.A和B质量均为m=0.1kg,与桌面间的动摩擦因数均为μ=0.2.重力加速度为g=10m/s2.试求:

(1)小物块A从桌面边缘飞出时的速度大小.

(2)小物块B与A碰撞过程中B与A组成的系统损失的机械能.

答案

(1)物块A做平抛运动的时间t=

2h
g
=0.5s

从桌面边缘飞出的速度为v=

s
t
=1.5m/s

(2)碰撞前A的速度为v0,碰撞后A的速度为v1,B的速度为v2

根据动能定理有:-μmgl=

1
2
mv2-
1
2
mv12,-μmgl=0-
1
2
mv22

带入数据解得:v1=2.5m/s,v2=2m/s

根据动量守恒得:

mv0=mv1+mv2

解得:v0=4.5m/s

则碰后损失的机械能为△E=

1
2
mv02-
1
2
mv12-
1
2
mv22=0.5J

答:(1)小物块A从桌面边缘飞出时的速度大小为1.5m/s.

(2)小物块B与A碰撞过程中B与A组成的系统损失的机械能为0.5J.

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