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如图所示,光滑水平面MN左端挡板处有一弹射装置P,右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略,水平部分NQ的长度L=8m,皮带轮逆时针转动带动传送带以v=2m/s的速度匀速转动.MN上放置两个质量都为m=1.0kg的小物块A、B,它们与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4.开始时,A、B静止,A、B间压缩一轻质弹簧,其弹性势能EP=16J.现解除锁定,弹开A、B,并迅速移走弹簧.(1)求物块B被弹开时速度的大小;(2)A与P相碰后静止,当物块B返回水平面MN后,A被P弹出,A、B相碰后粘在一起向右滑动,要使A、B连接体刚好从Q端滑出,求P对A做的功.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
如图所示,光滑水平面MN左端挡板处有一弹射装置P,右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略,水平部分NQ的长度L=8m,皮带轮逆时针转动带动传送带以v=2m/s的速度匀速转动.MN上放置两个质量都为m=1.0kg的小物块A、B,它们与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4.开始时,A、B静止,A、B间压缩一轻质弹簧,其弹性势能E
P
=16J.现解除锁定,弹开A、B,并迅速移走弹簧.
(1)求物块B被弹开时速度的大小;
(2)A与P相碰后静止,当物块B返回水平面MN后,A被P弹出,A、B相碰后粘在一起向右滑动,要使A、B连接体刚好从Q端滑出,求P对A做的功.
试题解答
见解析
(1)对于A、B物块被弹簧分开的过程,由动量守恒定律得:
mv
A
=mv
B
再由能量守恒知:
代入数据得:v
A
=v
B
=4m/s
(2)以B物体为研究对象,∵v
B
>v∴B物体返回到水平面MN后他的速度为V
B1
=V=2m/s,
设A与B碰前的速度为V
A1
B被A碰撞一起向右运动的速度为V
B2
要使A、B连接体刚好从Q端滑出则B物体的末速度V
B3
=0;
由匀变速直线运动规律知V
B2
2
=2as 且μmg=ma
得V
B2
=8m/s,
对于A、B的碰撞过程由动量守恒得:mV
A1
-mV
B1
=2mV
B2
得V
A1
=18m/s
由动能定律得P对A做的功为:
=162J
答:(1)物块B被弹开时速度4m/s
(2)P对A做的功162J
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匀变速直线运动规律的综合应用
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