问题 计算题

【选修3-5选做题】

倾角为θ的斜面固定在地面上,质量为M的物体A静止在斜面上,质量为m的物体B以某一速度向A运动,已知刚与A接触时,B的速度为v0,两者碰撞后迅速分开,设碰撞时间为t且极短,B物体与斜面的动摩擦因素为μ,碰撞接触后A获得的速度为,且3m>M>2m。试求:

(1)碰后瞬间B的速度。

(2)两物体碰撞过程中的平均作用力。

答案

解:(1)由题知,两物体碰撞时间极短,故内力远大于外力。故AB组成的系统满足动量守恒定律。设碰后瞬间B 的速度为v,取下面向下为正方向,则有:

  

解得:

由3m>M>2m可以判断,v的方向沿斜面向下,且v<

(2)以B为研究对象,B平行于斜面受到下滑力、滑动摩擦力以及A对B的作用力F,由动量定理可得:

解得:

多项选择题
单项选择题