問題詳情:
如圖所示,光滑水平軌道上放置長為L的木板A,上表面粗糙,摩擦因數μ=0.2和滑塊C,滑塊B置於A的左端,三者質量分別為mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg。開始時C靜止,A、B一起以v0=5m/s的速度勻速向右運動,A與C發生碰撞(時間極短)後C向右運動,經過一段時間A、B再次達到共同速度一起向右運動,B恰好在A木板的中間位置,且恰好不再與C碰撞。求(1)A與C發生碰撞後瞬間A的速度大小。(2)求木板L的長度(3)從A,B開始運動的整個過程中損失的機械能是多少?
【回答】
(1)設碰後A,C的速度分別為v,v
A,C碰撞,動量守恆
mv=mv+mv
A,B組成的系統動量守恆
mv+mv=(m+ m)v
代入數據,聯立以上兩式解得:v=3m/s v=2m/s --------4分
(2)a=μg=2m/s a= =1m/s
對B:v- v=2aS
解得:S=4m
對A:v- v=2aS
解得:S=2.5m
= S- S
解得:L=3m ---------------5分
(3)A,B之間摩擦產生的熱量:Q=(S- S)
解得:Q=3J
A,C碰撞損失的機械能 :△E=--
解得:△E=12J
∴整個過程損失的機械能:△E’= Q+△E=3J+12J=15J -------------4分
知識點:專題四 功和能
題型:計算題