问题 计算题

(18分)如图所示,一质量的足够长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直挡板,B的右端距挡板.现有一小物体A(可视为质点)质量,以初速度从B的左端水平滑上B.已知A与B间的动摩擦因数,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失.求:

(1)B与竖直挡板相碰前的速度是多少?

(2)若题干中的S可以任意改变(S不能为零)大小,要使B第一次碰墙后,AB系统动量为零,S的大小是多少?

(3)若要求B与墙碰撞两次,B的右端距挡板S应该满足什么条件?

答案

(1) (2) (3)

题目分析:(1)设A和B达到共同速度为时,B向右运动距离为,以AB整体为研究对象可知,AB组成的系统动量守恒有:,可得

对B由动能定理有:,联立解得:

由于,可知B与挡板碰撞时,A、B已达到共同速度,则B的速度为

(2)设B与墙壁第一次碰前A、B的速度为,则:

对B由动能定理有:

B与墙碰撞时无机械能损失,则B以速度反向运动;而A与B系统动量为零,故

联立解得:

(3)设B与墙壁第一次碰前A、B的速度为

若要求B与墙碰撞两次则碰后系统的总动量仍向右,即

可得

单项选择题
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