如下图所示,在一光滑的水平面上有两块相同质量的木板B和C.重物A(A可以视为质点)位于B的右端,A、B、C的质量相等.现

如下图所示,在一光滑的水平面上有两块相同质量的木板B和C.重物A(A可以视为质点)位于B的右端,A、B、C的质量相等.现A和B以同一速度滑向静止的C,B与C发生正碰.碰后B与C粘在一起运动,A在C上滑行,A与C有摩擦力.已知A滑到C的右端面末掉下.试问:从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间,C所走过的距离是C板长度的多少倍?
以下是答案:
设A、B、C的质量均为m.B、C碰撞前,A与B的共同速度为V0,碰撞后B与C的共同速度为V1.
对B、C构成的系统,由动量守恒定律得:mV0=2mV1.
设A滑至C的右端时,三者的共同速度为V2.对A、B、C构成的系统,由动量守恒定律得:2mV0=3mV2.
设C的长度为L,A与C的动摩擦因数为µ,(则据摩擦生热公式和能量守恒定律可得:
Q=µmgL
=½·2mV1²+½mV0²-½·3mV2².)
(设从发生碰撞到A移至C的右端时C所走过的距离为s,则对B、C构成的系统据动能定理得:µmgs=½(2m)V2²-½(2m)V1²)
由以上各式解得:s/L=7/3.
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解析中括号括起来的两处我不明白,动量守恒定律我还没学到,不太会用,最后两处的式子我不知道怎么列出来的..就这样了,
459446311 1年前 已收到2个回答 举报

孟尝门下微湖客 幼苗

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动量守恒就是在合外力为0或外力相对于内力很小的情况下,系统作用前后的动量不改变(注意是系统的动量)!在这个题的解答过程中他先以BC,为系统,后以ABC为系统里用动量守恒是正确的,因为满足合外力为0 的条件!
对于括号里你提出的问题 我们可以这样理解摩擦产生内能是肯定的,产生内能的多少则用公式Q=umgs计算,s为产生相对滑动的两物体的相对位移,而非对地位移,该题即为L.而该内能则是由其他形式的能量转化而来,这里是系统的动能!对于摩擦阶段的初态动能即是碰撞结束是系统的动能E1=½·2mV1²+½mV0² 末态动能E2=½·3mV2² 根据能量守恒即得Q=E1-E2即µmgL
=½·2mV1²+½mV0²-½·3mV2²
动能定理就是力做了多少功就有多少能量进行了转化 从碰撞结束开始就有摩擦力,对于BC组成的系统摩擦力为其提供加速度,摩擦力做功W=umgs,s为对地位移,而转化的能量即为BC系统减少的动能=½(2m)V1²-½(2m)V2² 所以:µmgs=½(2m)V2²-½(2m)V1²
还有啥疑问继续交流!

1年前 追问

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459446311 举报

对于摩擦阶段的初态动能即是碰撞结束是系统的动能E1=½·2mV1²+½mV0² 末态动能E2=½·3mV2² 根据能量守恒即得Q=E1-E2即µmgL 这解释我还不懂..话说E1怎么得=½·2mV1²+½mV0² 的?求解!

举报 孟尝门下微湖客

是选择的ABC三个物体做为系统,碰撞结刚束时才有摩擦力产生,摩擦阶段才刚刚开始!这是的系统动能由两部分组成,一部分是碰撞后BC的动能(BC连接)大小为½·2mV1²,第二部分是A物体的动能,因为AB为连接,所以在碰撞时A物体未参加碰撞,碰撞结束时仍是原来的速度,A物体的动能大小为½mV0²,所以 E1=½·2mV1²+½mV0² ,末态时ABC三物体到达共速,所以E2=½·3mV2² ,摩擦力产生的内能是由动能转化的,所以 根据能量守恒即得Q=E1-E2

459446311 举报

能量守恒总是初态减末态?那么答案那里是(设从发生碰撞到A移至C的右端时C所走过的距离为s,则对B、C构成的系统据动能定理得:µmgs=½(2m)V2²-½(2m)V1²)末态减初态怎么解释?

举报 孟尝门下微湖客

一个是能量守恒,一个是动能定理,不一样啊!动能定理就是末态减初态啊!要分清做的功是正功还是负功,带着符号走!

enterzzh 幼苗

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首先要告诉你答案是错的,碰撞后后不会发生:“设A滑至C的右端时,三者的共同速度为V2。对A、B、C构成的系统,由动量守恒定律得:2mV0=3mV2.”
应该是:碰撞后BC速度相同为V0/2,A的速度为V0;之后B做匀速直线运动,B与AC分开(除非说明BC之间有橡皮泥)。由于AC之间的摩擦作用A速度变慢,C的速度变快,最后AC在一起做匀速直线运动,由AC之间的动量守恒可以算出来AC一起做匀直...

1年前

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