问题 计算题

如图所示,三个可视为质点的物块A,B,C,在水平面上排成一条直线,且彼此间隔一定距离。已知mA=mB=10 kg,mC=20 kg,C的左侧水平面光滑,C的右侧水平面粗糙,A,B与粗糙水平面间的动摩擦因数μAB=0.4,c与粗糙水平面间动摩擦因数μC=0.2,A具有20 J的初动能向右运动,与静止的B发生碰撞后粘在一起,又与静止的C发生碰撞,最后A,B,C粘成一个整体,求:(取g=10 m/s2

(1)在第二次碰撞中损失的机械能有多少?

(2)这个整体在粗糙的水平面上滑行的距离是多少?

答案

解:(1)由于A的初动能

得A的初速度v0=2 m/s

A,B发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律

mAv0=(mA+mB)v1,得v1=1 m/s

A,B与C发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律

(mA+mB)v1=(mA+mB+mC)v2,得v2=0.5 m/s

在第二次碰撞中损失的机械能

(2)A、B、C整体在粗糙水平面上所受的摩擦力f=fA+fB+fCAmAg+μBmBg+μCmCg=120 N

根据动能定理解得

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