如图,在光滑的水平地面上,质量为M=3.0kg的长木板A的左端,叠放着一个质量为m=1.0kg的小物块B(可视为质点),处于静止状态,小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.30.在木板A的左端正上方,用

所属学校:学历教育 科目:高中物理 2024-08-24 12:16:14 高中物理

如图,在光滑的水平地面上,质量为M=3.0kg的长木板A的左端,叠放着一个质量为m=1.0kg的小物块B(可视为质点),处于静止状态,小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.30.在木板A的左端正上方,用长为R=0.8m的不可伸长的轻绳将质量为m=1.0kg的小球C悬于固定点O点.现将小球C拉至与O等高的位置且使轻绳拉直,由静止释放到达O点的正下方时,小球C与B发生弹性正碰,空气阻力不计,取g=10m/s2.求:

1

(1)C与B碰撞后B的速度是多少?

(2)木板长度L至少为多大时,小物块才不会滑出木板?

【答案】

(1)4m/s(2)2m

【解析】

(1)从开始下落到与B碰撞前瞬间,据机械能守恒定律得1

小球与B碰撞过程中动量和机械能均守恒,取向右为正方向,则有

mv0=mv1+mv2

2

解得:v1=0,v2=v0=4m/s

(2)B在木板A上滑动过程,系统动量守恒,有mv2=(m+M)v

B在木板A上滑动的过程中,由能量守恒定律得

3

代入数据解得L=2m

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