问题 计算题

如图所示,长为0.60m的木板A,质量为1kg,板的右端放有物块B,质量为3kg,它们一起在光滑水平面上向左匀速运动,速度,以后木板A与等高的竖直固定档板C发生碰撞,碰撞时间极短,且碰撞时没有机械能损失,物块B与木板A间的动摩擦因数0.4,取重力加速度,问A、C能否发生第二次碰撞,请通过计算说明理由。若能,则第一次碰撞后再经多长时间A与C发生第二次碰撞;若不能,则第一次碰撞后A做什么运动。

答案

解:由于A与C碰撞没有机械能损失,A碰后原速率弹回,以向右运动,若能与C发生第二次撞,则要求A在B对他的摩擦力的作用下,重新向左运动,且B没有滑出A。

      设B没滑出A,达到共同速度为v,由动量守恒定律(向左为正),有

     

      解得,方向向左

      B在A上滑过的距离为SBA,则

      解得SBA=0.5m<L,B不能滑出A,故可以与C发生第二次碰撞。

      A与B达到共同速度前做匀变速运动,达到共同速率后做匀速直线运动,设加速度为a

      μmBg=mAa, a=12m/s2

      A与B达到共同速度经历的时间为t1 

      t1=v0-v/a=0.25s

      此过程A对地向右的位移为s

      s= v02-v2/2a=0.125m, t2=s/v=0.125s

      所以,第一次碰撞后再与C发生第二次碰撞所经历的时间为:

      t=t1+t2=0.375s

单项选择题
单项选择题