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,BCCD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

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。

单项选择题
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