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如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计.可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量.现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A,B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到.求
(1)A开始运动时加速度a的大小;
(2)A,B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;
(3)A的上表面长度l;
【回答】
(1) (2)1m/s (3)0.45m
【详解】
(1)以A为研究对象,由牛顿第二定律有F=mAa①
代入数据解得a=2.5 m/s2②
(2)对A、B碰撞后共同运动t=0.6 s的过程,由动量定理得Ft=(mA+mB)v-(mA+mB)v1③
代入数据解得v1=1 m/s④
(3)设A、B发生碰撞前,A的速度为vA,对A、B发生碰撞的过程,由动量守恒定律有
mAvA=(mA+mB)v1⑤
A从开始运动到与B发生碰撞前,由动能定理有Fl=mAv⑥
由④⑤⑥式,代入数据解得l=0.45 m.
知识点:**碰撞和非**碰撞
题型:解答题
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