如圖所示,小車A和小木塊B(B可看成是質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量分別是mA=15.0kg,mB=5.0kg,車的長(zhǎng)度L=4.0m.B位于A的最左端,與A一起以v0=4.0m/s的速度沿水平地面向右做勻速運(yùn)動(dòng).右面有一固定的豎直墻壁,A與墻壁相碰的時(shí)間極短,碰后A以原速率向左運(yùn)動(dòng).由于A、B之間有摩擦力,最后B恰停在A的最右端而沒(méi)有掉下去.取g=10m/s2.求:
(1)A、B最終的共同速度的大。
(2)A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
(3)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,木塊B離墻壁的最近距離.
分析:(1)達(dá)到共同速度的時(shí)候,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,利用動(dòng)量守恒可以求得共同的速度的大;
(2)摩擦力做的功就是系統(tǒng)損失的能量,根據(jù)能量的損失可以計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(3)當(dāng)B對(duì)地的速度減為零時(shí),離墻最近.利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以求得最近的距離.
解答:解:(1)A碰墻后,A、B組成的系統(tǒng),沒(méi)有外力作用,水平方向動(dòng)量守恒,設(shè)水平向左為正方向,A、B最終速度為v,由動(dòng)量守恒定律,有:
mAv0-mBv0=(mA+mB)v,
解得:v=
mA-mB
m+mB
v0=2m/s,
(2)由功能關(guān)系,A、B間的摩擦力與A、B間的相對(duì)位移的乘積等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能,
μmBgL=
1
2
(mA+mB)v02-
1
2
(mA+mB)v2,
代入(1)中的結(jié)果,解得:μ=0.6.
(3)自A碰墻向左運(yùn)動(dòng)開(kāi)始,B做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為:a=μg=6m/s2
當(dāng)B對(duì)地的速度減為零時(shí),離墻最近.設(shè)此時(shí)B已經(jīng)向右運(yùn)動(dòng)了距離s,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,有:s=
v
2
0
2a
=1.3m.
所以,B與墻的最近距離為:smin=L-s=2.7m.
答:(1)A、B最終的共同速度的大小為2m/s;
(2)A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.6;
(3)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,木塊B離墻壁的最近距離為1.3m.
點(diǎn)評(píng):整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,對(duì)于不同的過(guò)程,根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒計(jì)算即可.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,小車A靜止在光滑水平面上,半徑為R的_光滑圓弧軌道固定在小車上,光滑圓弧下端部分水平,圓弧軌道和小車的總質(zhì)量為M0質(zhì)量為m的小滑塊B以水平初速度V0滑上小車,滑塊能從圓弧上端滑出。求:

①小滑塊剛離開(kāi)圓弧軌道時(shí)小車的速度大。

②小滑塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)距圓弧軌道上端的距離。

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2011-2012學(xué)年江西省高三第八次月考理科綜合物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,小車A靜止在光滑水平面上,半徑為R的_光滑圓弧軌道固定在小車上,光滑圓弧下端部分水平,圓弧軌道和小車的總質(zhì)量為M0質(zhì)量為m的小滑塊B以水平初速度V0滑上小車,滑塊能從圓弧上端滑出。求:

①小滑塊剛離開(kāi)圓弧軌道時(shí)小車的速度大小;

②小滑塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)距圓弧軌道上端的距離。

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2012年河南省豫東、豫北十所名校高三階段性測(cè)試(三)物理卷 題型:計(jì)算題

如圖所示,小車A靜止在光滑水平面上,半徑為R的_光滑圓弧軌道固定在小車上,光滑圓弧下端部分水平,圓弧軌道和小車的總質(zhì)量為M0質(zhì)量為m的小滑塊B以水平初速度V0滑上小車,滑塊能從圓弧上端滑出。求:

①小滑塊剛離開(kāi)圓弧軌道時(shí)小車的速度大小;

②小滑塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)距圓弧軌道上端的距離。

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:2003-2004學(xué)年北京市海淀區(qū)高三(上)期中物理試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示,小車A和小木塊B(B可看成是質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量分別是mA=15.0kg,mB=5.0kg,車的長(zhǎng)度L=4.0m.B位于A的最左端,與A一起以v=4.0m/s的速度沿水平地面向右做勻速運(yùn)動(dòng).右面有一固定的豎直墻壁,A與墻壁相碰的時(shí)間極短,碰后A以原速率向左運(yùn)動(dòng).由于A、B之間有摩擦力,最后B恰停在A的最右端而沒(méi)有掉下去.取g=10m/s2.求:
(1)A、B最終的共同速度的大小.
(2)A、D間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
(3)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,木塊B離墻壁的最近距離.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案