如图所示,两物体A和B并排静置于高h=0.8m的光滑水平桌面上,它们的质量均为0.5kg.一颗质量m=0.1k...
问题详情:
如图所示,两物体A和B并排静置于高h=0.8m的光滑水平桌面上,它们的质量均为0.5kg.一颗质量m=0.1kg的子*以V0=100m/s的水平速度从左边*入A,*穿A后继续进入B中,且当子*与B保持相对静止时, A和B都还没有离开桌面.已知子*在物体A和B中所受阻力一直保持不变.已知A的长度为0.448m,A离开桌面后落地点到桌边的水平距离为3.2m,不计空气阻力,g=10m/s2.
(1)求物体A和物体B离开桌面时的速度大小.
(2)求子*在物体B中穿过的距离.
(3)为了使子*在物体B中穿行时B不离开桌面,求物体B右端到桌边的最小距离.
【回答】
(1)8m/s;10m/s(2)0.006m(3)0.041m
【详解】
(1)研究A平抛过程
x=vt
h=gt2
得到vA=8m/s
研究子*进入A到刚刚穿过A的过程(A,B一直共速)利用系统动量守恒列
mv0=2MvA+mv1
解得 v1=20m/s
再研究子*进入B的过程
MvA+mv1=(M+m)vB
解得 vB=10m/s
(2)子*在物块B中穿行的过程中,由能量守恒 子*在物块A中穿行的过程中,由能量守恒 联立解得:f=1000N,LB=0.006m. 即子*在物块B中穿行的距离0.006m
(3)子*在物块A中穿行的过程中,物块A在水平桌面上的位移为s1,根据动能定理有: fs1= (M+M)vA2
解得s1=0.032m
子*在物块B中穿行的过程中,物块B在水平桌面上的位移s2,根据动能定理得: fs2=MvB2−MvA2
解得s2=0.009m
物块B到桌边的最小距离:Smin=s1+s2 ssim=0.041m
【点睛】
利用功能关系和动量守恒解题时一定要选好状态,分析清楚运动过程,然后正确选择研究对象列方程求解,这类问题有一定难度,能够很好的考查学生综合分析问题的能力.
知识点:**碰撞和非**碰撞
题型:解答题
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