如图所示,质量为mA=2kg的木块A静止在光滑水平面上.一质量为mB=1kg的木块B以某一初速度v0=5m/s...
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如图所示,质量为mA=2kg的木块A静止在光滑水平面上.一质量为mB=1kg的木块B以某一初速度v0=5m/s沿水平方向向右运动,与A碰撞后都向右运动.木块A 与挡板碰撞后立即反*(设木块A与挡板碰撞过程无机械能损失).后来木块A与B发生二次碰撞,碰后A、B同向运动,速度大小分别为0.9m/s、1.2m/s.求:
①第一次木块A、B碰撞过程中A对B的冲量大小、方向
②木块A、B第二次碰撞过程中系统损失的机械能是多少.
【回答】
解:①设A、B第一次碰撞后的速度大小分别为 vA1、vB1,以A、B组成的系统为研究对象,碰撞过程中系统动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律得:
mBv0=mAvA1+mBvB1 ,
A与挡板碰撞,没有机械能损失,A与挡板碰撞后原速反*,第二次A、B碰撞前瞬间的速度大小分别为vA1、vB1,设碰撞后的速度大小分别为vA2、vB2,vA2和vB2方向均向左,取向左为正方向,由动量守恒定律得:
mAvA1﹣mBvB1=mAvA2+mBvB2,
由题意知:vA2=0.9m/s,vB2=1.2m/s,
解得:vA1=2m/s,vB1=1m/s,
对B,由动量定理得:I=mBvB1﹣mBv0=﹣4kg•m/s,负号表示方向向左;
②由能量守恒定律得,第二次碰撞过程中:
△E=(mAvA12 +mBvB12)﹣(mAvA22 +mBvB22 )=2.97J;
答:①第一次木块A、B碰撞过程中A对B的冲量大小为4kg•m/s,方向:向左;
②木块A、B第二次碰撞过程中系统损失的机械能为2.97J.
知识点:专题五 动量与能量
题型:计算题
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