问题
问答题
(13分)如图,重物M质量为1.0kg,以10m/s的初速度沿水平台面从A点向右运动,在B点与质量为0.20kg的静止小球m相碰撞,结果重物M落在地面上的D点。已知重物M与台面AB间的动摩擦因数为0.10,图中AB长18m,BC和CD均等于5.0m,取g=10m/s2。
求:(1)重物M与小球碰撞前瞬间速度大小;
(2)重物M与小球碰撞中所减少的动能;
(3)小球m落地点F与重物M落地点D之间的距离。
答案
(1)8m/s
(2)19.5J
(3)10m
(1)由动能定理,得
-μMgSAB=Mv12-
Mv02
∴v1=8m/s。 ①
(2)碰撞后,重物做平抛运动
由h=gt2,得
t=="1s " ②
∴v2=m/s="5m/s "
③
∴碰撞中,重物M所减少的动能为:△EK=Mv12-
Mv22=19.5J。 ④
(3)碰撞时,满足动量守恒,则
Mv1=Mv2+Mv3
∴v3=="15m/s " ⑤
小球的水平射程为:S′=v3t="15m " ⑥
∴两落点距离为:△S=S′-S=15m-5m=10m。 ⑦
评分标准:本题目13分②、③、⑥各1分 ④、⑦各2分 ①、⑤各3分。