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

  

1
2
Mv2=
1
2
M
v21
+
1
2
m
v22

解得 

v1=
M-m
M+m
v

 
v2=
2M
M+m
v

  B做平抛运动h=

1
2
gt2

s=v2t

v2=0.4m/s

2M
M+m
×2=0.4

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=

1
2
Mv2-
1
2
Mv
21
-
1
2
m
v22
=
1
2
×3×4J-
1
2
×3×1J-
1
2
×22.5×0.16J=2.7J

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.

单项选择题
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