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虾丸 春芽
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(1)设A的加速度为a1,则
mg sinθ=ma1,a1=g sinθ=10×sin 30°=5.0m/s2
设B受到斜面施加的滑动摩擦力f,则f=μ•2mgcosθ=
3
6×2.0×10×cos30°=10N,方向沿斜面向上
B所受重力沿斜面的分力G1=mgsinθ=2.0×10×sin30°=10N,方向沿斜面向下
因为G1=f,所以B受力平衡,释放后B保持静止,则
凹槽B的加速度a2=0
(2)释放A后,A做匀加速运动,设物块A运动到凹槽B的左内侧壁时的速度为vA0,根据匀变速直线运动规律得
v2A0=2a1d
vA0=
2a1d=
2×5.0×0.10=1.0m/s
因A、B发生弹性碰撞时间极短,沿斜面方向动量守恒,A和B碰撞前后动能守恒,设A与B碰撞后A的速度为vA1,B的速度为vB1,根据题意有mvA0=mvA1+mvB1[1/2m
v2A0=
1
2m
v2A1+
1
2m
v2B1]
解得第一次发生碰撞后瞬间A、B的速度分别为
vA1=0,vB1=1.0 m/s
(3)A、B第一次碰撞后,B以vB1=1.0 m/s做匀速运动,A做初速度为0的匀加速运动,设经过时间t1,A的速度vA2与B的速度相等,A与B的左侧壁距离达到最大,即
vA2=a1t1=vB1,解得t1=0.20s
设t1时间内A下滑的距离为x1,则x1=
1
2a1t12
解得x1=0.10m
因为x1=d,说明A恰好运动到B的右侧壁,而且速度相等,所以A与B的右侧壁恰好接触但没有发生碰撞.
设A与B第一次碰后到第二次碰时所用时间为t2,A运动的距离为xA1,B运动的距离为xB1,A的速度为vA3,则
xA1=[1/2a1
t22],xB1=vB1t2,xA1=xB1
解得t2=0.40s,xB1=0.40m,vA3=a1t2=2.0m/s
第二次碰撞后,由动量守恒定律和能量守恒定律可解得A、B再次发生速度交换,B以vA3=2.0m/s速度做匀速直线运动,A以vB1=1.0m/s的初
点评:
本题考点: 动量守恒定律;牛顿第二定律.
考点点评: 本题是复杂的力学综合题,分析运动情况,把握每个过程的物理规律是关键.对于A、B的碰撞过程,属于弹性碰撞过程,两者质量相等,交换速度.
1年前
你能帮帮他们吗