问题
计算题
如图所示的凹形场地,两端是半径为L=的光滑1/4圆弧面,中间长为2L的粗糙水平面.质量为3m的滑块乙开始停在水平面的中点O处,质量为m的滑块甲从光滑圆弧面顶端A处无初速度滑下,进入水平面内与乙发生碰撞,碰后甲以碰前一半的速度反弹.已知甲、乙与水平面的动摩擦因数分别为μ1=0.2、μ2=0.1,甲、乙的体积大小忽略不计.g=10 m/s2.求:
(1)甲与乙碰撞前的速度.
(2)碰后瞬间乙的速度.
(3)甲、乙在O处发生碰撞后,请判断能否发生第二次碰撞?并通过计算确定甲、乙最后停止所在的位置.
答案
(1)4m/s(2) (3)甲停在B点, 乙滑停在O点
题目分析:(1)设甲到达O处与乙碰撞前的速度为v甲,由动能定理:
得:
(2)设碰撞后甲、乙的速度分别为v甲′、v乙′,由动量守恒:
又:
得:
(3)判断依据:
甲:
,甲停在B点
乙:
,乙滑上圆弧面再滑下最后停在O点,与甲不能再次相碰
点评:对于多过程运动,动能定理是一种比较好的解决方法