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(2011•海淀区一模)如图所示,一个物块A(可看成质点)放在足够长的平板小车B的右端,A、B一起以v0的水平初速度沿光

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/14 08:42:02
(2011•海淀区一模)如图所示,一个物块A(可看成质点)放在足够长的平板小车B的右端,A、B一起以v0的水平初速度沿光滑水平面向左滑行.左边有一固定的竖直墙壁,小车B与墙壁相碰,碰撞时间极短,且碰撞前、后无动能损失.已知物块A与小车B的水平上表面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.
(1)若A、B的质量均为m,求小车与墙壁碰撞后的运动过程中,物块A所受摩擦力的冲量大小和方向;
(2)若A、B的质量比为k,且k<1,求物块A在小车B上发生相对运动的过程中物块A对地的位移大小;
(3)若A、B的质量比为k,且k=2,求小车第一次与墙壁碰撞后的运动过程所经历的总时间.
(1)设小车B与墙碰撞后物块A与小车B所达到的共同速度大小为v,设向右为正方向,则由动量守恒定律得:
    mv0-mv0=2mv
解得:v=0.
对物块A,由动量定理得摩擦力对物块A的冲量:I=0-(-mv0)=mv0,冲量方向水平向右.
故物块A所受摩擦力的冲量大小为I=mv0,方向水平向右.
(2)设A和B的质量分别为km和m,小车B与墙碰撞后物块A与小车B所达到的共同速度大小为v′,木块A的位移大小为s.设向右为正方向,则由动量守恒定律得:则
mv0-kmv0=(m+km)v′
解得:v′=
1−k
1+kv0
对木块A由动能定理得:
 −μkmgs=
1
2kmv′2−
1
2km
v20
代入数据解得:s=
2k
v20
μg(1+k)2.
故物块A在小车B上发生相对运动的过程中物块A对地的位移大小为:s=
2k
v20
μg(1+k)2.
(3)当k=2时,根据题意由于摩擦的存在,经B与墙壁多次碰撞后最终A、B一起停在墙角.A与B发生相对运动的时间t0可等效为A一直做匀减速运动到速度等于0的时间,在A与B发生相对滑动的整个过程,对A应用动量定理:-2mgμt0=0-2mv0
解得时间:t0=
v0
μg,
设第1次碰后A、B达到的共同速度为v1,B碰墙后,A、B组成的系统,没有外力作用,水平方向动量守恒,设水平向右为正方向,由动量守恒定律,得:
mv0-2mv0=(2m+m)v1
即:v1=−
1
3v0(负号表示v1的方向向左)
第1次碰后小车B向左匀速运动的位移等于向右匀减速运动到速度大小为v1这段运动的位移s1
对小车B,由动能定理得-μ2mgs1=
1
2mv12-
1
2mv02
解得:s1=
2
v20
9μg
第1次碰后小车B向左匀速运动时间:t1=
s1
v1=
2v0
3μg
设第2次碰后共速为v2,由动量守恒定律,得:mv1-2mv1=(2m+m)v2
即:v2=
1
3v1=−
1
32v0
第2次碰后
(2011•海淀区一模)如图所示,一个物块A(可看成质点)放在足够长的平板小车B的右端,A、B一起以v0的水平初速度沿光 木块A以V=5m/s的水平初速度滑上一辆静止在光滑水平面的平板小车B上,平板小车足够长 如图所示,已知A的质量M 【急,会追分】一平板小车C放在光滑水平面上,今有质量为m的物块A和B,分别以2vo和vo的初速度沿同一直线从小车的两端相 质量为M的平板小车B在光滑水平面上,质量为m的物体A可视为质点,以水平初速度V0滑上小车B.A,B间的动摩擦因素为u,小 如图所示,小车B原来静止在光滑水平面上,一个质量为m的物块A(可视为质点),以水平速度v0=4.0m/s滑上质量为M的小 (2013•泰安三模)如图所示,光滑的水平面上有两块完全相同的足够长的木板A和B,在B的右端有一个可以看做质点的小铁块C 如图1所示,一长木板静止放在光滑水平面上,一滑块(可视为质点)以水平初速度v0由左端滑上木板,滑块滑至木板的右端时恰好与 (2012•东城区一模)如图所示,A、B两质点从同一位置以相同的水平初速v0抛出,A在竖直面内运动,落地点为P1,B沿光 物理力学试题质量为M足够长的木板放在光滑水平面上,在木板的右端放一个质量为m的小金属块(可看作质点),如图所示,木板上表 (2005•海淀区一模)如图所示,在光滑的水平地面上,物体B静止,在物体B上固定一个轻小弹簧.物体A以一定初速度沿水平方 如图所示,一质量为M,长为l的长方形木板B放在光滑的水平面上,其右端放一质量为m的可视为质点小物体A(m<M).现以地面 如图所示一足够长的木板B静止在水平地面上,有一小滑块A以V0=2m/s.