问题
问答题
如图所示,长木板A上右端有一物块B,它们一起在光滑的水平面上向左做匀速运动,速度v0=2.0m/s.木板左侧有一个与木板A等高的固定物体C.已知长木板A的质量为mA=1.0kg,物块B的质量为mB=3.0kg,物块B与木板A间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2.
(1)若木板A足够长,A与C第一次碰撞后,A立即与C粘在一起,求物块B在木板A上滑行的距离是多少;
(2)若木板A足够长,A与C发生碰撞后弹回(碰撞时间极短,没有机械能损失),求第一次碰撞后A、B具有共同运动的速度.
答案
(1)A与C碰撞后速度即变为0,而B将继续运动,受摩擦力作用,速度由v0减到0,由动能定理:
μmBgL=
mB1 2 v 20
解得:L=0.40m.
故物块B在木板A上滑行的距离为:L=0.40m.
(2)A与C发生弹性碰撞后,速度大小仍为v0,方向相反,以A、B为研究对象,设A、B有共同的速度v,水平方向不受外力作用,系统动量守恒,设向左为正,有:
mBv0-mAv0=(mA+mB)v
所以:v=
=(mB-mA)v0 mA+mB
=1 m/s,方向水平向左.v0 2
故第一次碰撞后A、B具有共同运动的速度为1m/s,方向水平向左.