問題詳情:
如圖所示,兩物體A和B並排靜置於高h=0.8m的光滑水平桌面上,它們的質量均為0.5kg.一顆質量m=0.1kg的子*以V0=100m/s的水平速度從左邊*入A,*穿A後繼續進入B中,且當子*與B保持相對靜止時, A和B都還沒有離開桌面.已知子*在物體A和B中所受阻力一直保持不變.已知A的長度為0.448m,A離開桌面後落地點到桌邊的水平距離為3.2m,不計空氣阻力,g=10m/s2.
(1)求物體A和物體B離開桌面時的速度大小.
(2)求子*在物體B中穿過的距離.
(3)為了使子*在物體B中穿行時B不離開桌面,求物體B右端到桌邊的最小距離.
【回答】
(1)8m/s;10m/s(2)0.006m(3)0.041m
【詳解】
(1)研究A平拋過程
x=vt
h=gt2
得到vA=8m/s
研究子*進入A到剛剛穿過A的過程(A,B一直共速)利用系統動量守恆列
mv0=2MvA+mv1
解得 v1=20m/s
再研究子*進入B的過程
MvA+mv1=(M+m)vB
解得 vB=10m/s
(2)子*在物塊B中穿行的過程中,由能量守恆 子*在物塊A中穿行的過程中,由能量守恆 聯立解得:f=1000N,LB=0.006m. 即子*在物塊B中穿行的距離0.006m
(3)子*在物塊A中穿行的過程中,物塊A在水平桌面上的位移為s1,根據動能定理有: fs1= (M+M)vA2
解得s1=0.032m
子*在物塊B中穿行的過程中,物塊B在水平桌面上的位移s2,根據動能定理得: fs2=MvB2−MvA2
解得s2=0.009m
物塊B到桌邊的最小距離:Smin=s1+s2 ssim=0.041m
【點睛】
利用功能關係和動量守恆解題時一定要選好狀態,分析清楚運動過程,然後正確選擇研究對象列方程求解,這類問題有一定難度,能夠很好的考查學生綜合分析問題的能力.
知識點:**碰撞和非**碰撞
題型:解答題