问题 问答题

如图11所示,有一内表光滑的金属盒,底面长L=1.2m,质量M=1k,放在水平面上与水平面间的动摩擦因素为μ=0.2。在盒内最右端放一半径为r=0.1m的光滑金属球,质量为m=1kg,现在盒的左端给盒一个水平冲量I=3N·s(盒壁厚度,球与盒发生碰撞时间和能量损失忽略不计),g取10m/s2,求:

(1)金属盒能在地面上运动多远?

(2)金属盒从开始运动到最后静止所经历的时间多长?

答案

(1) 1.125m  (2)1.75s

(1)M获得速度………………………………2分

 对M、m组成系统,从M开始运动到最终速度都为零,

依能量守恒:………………………2分

 ………………………………………………1分

(2)设当金属盒前进米时速度为 依动能定理:

  

   

  此过程运动时间:………………3分

球与盒发生碰撞:

球以在盒内匀速前进米所用时间 ,…………3分

球前进1米与盒第二次碰撞

碰前:球的速度为1m/s,盒子速度为0

碰后:球的速度为0,盒子速度为1m/s

以盒为研究对象,盒前进米停止

……………………………………3分

金属盒从开始运动到最后静止所经历时间

…………………………………………………1分

填空题
单项选择题