问题
问答题
如图,一木板上有两个小木块A、B,木板的上表面为光滑水平面.现木块A以2m/s的速度向右运动并与B发生正碰,碰后B立即做平抛运动,木板的高度为5cm.(A、B均可视为质点,g=10m/s2)
(1)若碰撞是弹性的,且碰后B平抛的水平位移为4cm,求A、B的质量比;
(2)若A的质量为3kg,且碰后A以1m/s的速度返回,要想保证B平抛的水平位移依然是4cm,求B的质量以及A、B碰撞过程中损失的机械能.
答案
(1)碰撞中动量守恒总动能不变 Mv=Mv1+mv2
Mv2=1 2
M1 2
+v 21
m1 2 v 22
解得 v1=
vM-m M+m
v2=
v2M M+m
B做平抛运动h=
gt21 2
s=v2t
v2=0.4m/s
×2=0.42M M+m
=M m 1 9
(2)根据动量守恒定律Mv=Mv'1+mv2
2×3=-3+m×0.4
m=22.5kg
根据能量守恒定律△E=
Mv2-1 2
Mv1 2
-′ 21
m1 2
=v 22
×3×4J-1 2
×3×1J-1 2
×22.5×0.16J=2.7J1 2
答:(1)A、B的质量比为1:9.
(2)B的质量未2.5kg,A、B碰撞过程中损失的机械能为2.7J.