问题 计算题

如图所示,可视为质点的A、B两物体并排放在一起,与墙相距L=4 m,ma=mb=1 kg,A物体与水平地面间摩擦力不计,B物体与地面的动摩擦因数μ=0.1。开始时两物体静止,现同时分别给A、B向左、向右大小为I=4N·s的冲量,使两物体向相反的方向运动,设A与墙壁发生无机械能损失的碰撞,后又与B物体碰撞并结合在一起继续运动(g=10 m/s2)。求:

(1)A物体开始运动时的速度大小;

(2)B物体最后所停的位置与墙壁间的距离。

答案

解:(1)对A或B有I=mv,即

(2)设B运动后的加速度为aB,则μmBg=mBaB,aB=μg=1m/s2

设B从开始运动到速度为0通过的距离为sB,运动的时间为tB,则

vB2=2aBsB,得sB=8 m

VB=aBtB,知tB=4 s

分析可知:B物体剐停,A物体到来与之碰撞结合

由动量守恒定律可知:mAvA=(mA+mB)vAB,vAB=2 m/s

而后共同运动的加速度为aAB,(mA+mB)aAB=μmBg,aAB=0.5 m/s2

vAB2=2aABs'B,可得s'B=4 m

B物体到墙壁的距离s=L+sB+S'B=16 m

单项选择题
单项选择题