问题 计算题

如图所示,在距水平地面高h=0.80 m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m=0.80 kg的木块B,桌面的另一端有一块质量M=1.0 kg的木块A以初速度v0= 4.0 m/s开始向着木块B滑动,经过时间t=0.80 s与B发生碰撞,碰后两木块都落到地面上,木块B离开桌面后落到地面上的D点。设两木块均可以看做质点,它们的碰撞时间极短,且已知D点距桌面边缘的水平距离s=0.60 m,木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0. 25,重力加速度取g=10 m/s2。求:

(1)两木块碰撞前瞬间,木块A的速度大小;

(2)木块B离开桌面时的速度大小;

(3)木块A落到地面上的位置与D点之间的距离。

答案

解:(1)木块A在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动,根据牛顿第二定律,木块A的加速度

=2.5 m/s2

设两木块碰撞前A的速度大小为v,根据运动学公式,得v=v0-at=2.0 m/s

(2)两木块离开桌面后均做平抛运动,设木块B离开桌面时的速度大小为v2,在空中飞行的时间为t',根据平抛运动规律有

解得

(3)设两木块碰撞后木块A的速度大小为v1,根据动量守恒定律有:Mv=Mv1+mv2

解得

设木块A落到地面过程的水平位移为s',根据平抛规律

则木块A落到地面上的位置与D点之间的距离△s=s -s'=0.28 m

填空题
名词解释