问题
问答题
如图所示,一质量为M、长为L的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M.现以地面为参照系给A、B以大小相等、方向相反的初速度V0,使A开始向左运动、B开始向右运动,最后A刚好没有滑离B板.求:
(1)它们最后的速度大小和方向
(2)A、B系统损失的机械能
(3)小木块A向左运动到达的最远方(从地面上看)离出发点的距离.
答案
(1)A刚好没有滑离B板时,VA=VB=V,A在B的最左端,设向右为正方向,则有:
MV0-mV0=(M+m)V
解得:V=
V0,M-m M+m
因m<M,则V>0,说明共同速度方向向右.
(2)A、B系统损失的机械能:
△E=
m1 2
+V 20
M1 2
-V 20
(M+m)V21 2 = 2mM V 20 M+m
(3)当A向左减速为零时,设A离出发点向左最远为S,对A由动能定理有:
-μmgS=0-
m1 2 V 20
A、B系统损失的机械能转化为热能:
μmgL=2mM V 20 M+m
由上两式得:S=
Lm+M 4M
答:
(1)它们最后的速度大小为
V0,速度方向向右.M-m M+m
(2)A、B系统损失的机械能为
.2mM V 20 M+m
(3)小木块A向左运动到达的最远方(从地面上看)离出发点的距离为
L.m+M 4M