问题 填空题

长木板B静止于光滑水平面上,小物体A以水平初速度v0滑上B的上表面,经过一段时间,它们以相同的速度继续运动(A与B相对静止),它们的速度随时间变化的情况如图所示,则A与B的质量之比为______;整个过程中,摩擦产生的内能与A的初动能之比为______.

答案

在速度时间图象上,斜率等于加速度,可得:

aA=

△v
△t
=
2v0
3t0
…①

aB=

△v
△t
=
v0
3t0
…②

①②联立得:aA=2aB…③

由牛顿第二定律得:f=mAaA…④

f=mBaB…⑤

③④⑤联立得:mA:mB=1:2.

设A的质量是m,B的质量是2m,根据能量守恒,在整个过程中,摩擦产生的内能为:

Q=

1
2
m
v20
-
1
2
(2m+m)×(
1
3
v
0
)
2
=
1
3
m
v20

A的初动能是:EkA=

1
2
m
v20

所以摩擦产生的内能与A的初动能之比为:Q:EkA=2:3.

故答案为:1:2,2:3

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