如图所示,质量为m、长度为L的木块A静止放在光滑的水平面上,另一个质量为2m的小球B以速度v在水平面上向右运动...
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问题详情:
如图所示,质量为m、长度为L的木块A静止放在光滑的水平面上,另一个质量为2m的小球B以速度v在水平面上向右运动并与A在距竖直墙壁为7L处发生碰撞,已知碰后木块A的速度大小为v,木块A与墙壁的碰撞过程中无机械能损失,且碰撞时间极短,小球的半径可忽略不计.求:
(1)木块和小球发生第一次碰撞过程中的能量损失;
(2)木块和小球发生第二次碰撞时,小球到墙壁的距离.
【回答】
解:(1)设小球与木块第一次碰撞后的速度大小为v,并取水平向右为正方向,由动量守恒有:
2mv0=2mv+mv0,
解得:v=v0.
碰撞过程中的能量损失为:△E=×2mv02﹣×2mv2﹣mv02=mv02;
(2)设第二次碰撞时小球到墙壁的距离为x,则在两次碰撞之间,小球运动的路程为:7L﹣x,木块运动的路程为:7L+x﹣2L.
由于小球和木块在两次碰撞之间运动的时间相同,由t=可知:,
解得:x=3L.
答:(1)木块和小球发生碰撞过程中的能量损失为mv02;
(2)木块和小球发生第二次碰撞时,小球到墙壁的距离为3L.
知识点:实验:验*动量守恒定律
题型:计算题
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