如圖,A、B質量分別為m1=1kg,m2=2kg,置於小車C上,小車的質量為m3=1kg,A、B與小車的動摩擦...
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問題詳情:
如圖,A、B質量分別為 m1=1kg,m2=2kg,置於小車C上,小車的質量為 m3=1kg,A、B與小車的動摩擦因數0.5,小車靜止在光滑的水平面上.某時刻炸**,若A、B間炸**的能量有12J轉化為A、B的機械能,其餘能量轉化為內能.A、B始終在小車表面水平運動,小車足夠長,求:
①炸開後A、B獲得的速度各是多少?
②A、B在小車上滑行的時間各是多少?
【回答】
解:(1)炸**瞬間A、B系統動量守恆,以向右為正方向,由動量守恆定律得:
0=m1v1+m2v2
A、B的機械能總量為12J,故有:
E=m1v12+m2v22=12J,
聯立解得:v1=4m/s v2=﹣2m/s
或者:v1=﹣4m/s v2=+2m/s(不合實際,捨去)
(2)*後AB在C上滑動,B先與C相對靜止,設此時A的速度為v3,B、C的速度為v4,該過程中ABC組成的系統動量守恆.設該過程的時間為t3,對A應用動量定理:
﹣μm1gt3=m1v3﹣m1v1
對B應用動量定理:﹣μm2gt3=m2v4﹣m2v2
對C應用動量定理:(μm2g﹣μm1g)t3=m3v4
代人資料得:v3=3m/s;v4=﹣1m/s;t3=0.2s
之後,A在C是滑動直到相對靜止,根據系統的動量守恆,有:
0=(m1+m2+m3)v,
解得:v=0,
設A滑動的總時間為t,則:﹣μm1gt=0﹣m1v1,
解得:t=0.8s
答:(1)A*後獲得的速度的大小為4m/s;B*後獲得的速度的大小為2m/s
(2)A在小車上滑行的時間為0.8s,B在小車上滑行的時間為0.2s.
知識點:實驗:驗*動量守恆定律
題型:計算題
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