问题 计算题

如图所示,在光滑水平桌面上放有长木板的右端有固定挡板,木板的长度为。另有小物块可以在长木板上滑动,之间和之间的动摩擦因数相同,之间和之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。的尺寸以及的厚度皆可忽略不计,(连同挡板)的质量皆为。(1)若被固定在桌面上,静止放在木板的中央,以初速度从左端冲上木板,物块刚好能碰到,求之间的动摩擦因数;(2)若未被固定在桌面上,开始时静止放在木板的中央,以初速度从左端冲上木板。a.要使物块能相碰,初速度应满足的条件是什么?b.若物块发生碰撞过程的时间极短,且碰撞过程中没有机械能损失,要使物块能够与挡板发生碰撞,初速度应满足的条件是什么?

答案

(1),(2)

(1)C被固定住,则A在摩擦力的作用下减速运动到B点,刚好碰到B的条件是达到B点A速度为零,即,得

(2)a、要使物块A刚好与物块B发生碰撞,物块A运动到物块B处时,A、B的速度相等,

即v1=-μgt=μgt  ,得v1=  

设木板C在此过程中的位移为x1,则物块A的位移为x1+L,由动能定理

-μmg(x1+L)=mv12-m2

μmgx1=(2m)v12  

联立上述各式解得,要使物块A、B发生相碰的条件是

b、因为AB碰撞过程中没有机械能的损失,且两物块完全相同,所以碰撞时交换速度,就好像是A一直减速运动到挡板P一样,且刚好发生碰撞时,BC速度相等

即v2=-μgt=μgt  ,得v2=

设木板C在此过程中的位移为x2,则物块AB的位移之和为x2+2L,由动能定理

-μmg(x2+2L)=mv22-m2

μmgx2=(2m)v22  

联立上述各式解得,要使物块B与挡板发生相碰的条件是

故答案为:(1),(2)

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题