问题 问答题

如图12所示质量为M的小物块A静止在离地面高h的水平桌面的边缘,质量为m的小物块B沿桌面向A运动并以速度v0与之发生正碰(碰撞时间极短).碰后A离开桌面,其落点离出发点的水平距离为L.碰后B反向运动.已知B与桌面的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,桌面足够长.

求(1)碰后A、B小物块分离的瞬间速率各是多少?

(2)碰后小物块B后退的最大距离是多少?

答案

(1)设:A、B碰后的瞬时速度大小分别是V和v,由动量守恒定律有:

mv0=MV-mv…①

对于A的平抛运动,有:

L=V•T…②

h=

1
2
gT2…③

解得:V=L

g
2h
,…④

v=

ML
m
g
2h
-v0…⑤

(2)设B球后退最大距离为S,则由动能定理,有

μmgs=

1
2
mv2…⑥

S=

1
2μg
(
ML
m
g
2h
-v0)2…⑦

答:(1)碰后A、B小物块分离的瞬间速率各是VA=L

g
2h
v=
ML
m
g
2h
-v0

(2)碰后小物块B后退的最大距离是S=

1
2μg
(
ML
m
g
2h
-v0)
2

单项选择题
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