Question

如圖所示，質(zhì)量為M=的物塊A（可看作質(zhì)點(diǎn)），開(kāi)始放在長(zhǎng)木板B的左端，B的質(zhì)量為m=，長(zhǎng)木板B可在水平面上無(wú)摩擦滑動(dòng)。兩端各有一固定豎直擋板M、N，現(xiàn)A、B以相同速度向左運(yùn)動(dòng)并與擋板M發(fā)生碰撞。B與M碰后速度立即變?yōu)?，但不與M粘結(jié)；

A與M碰后沒(méi)有機(jī)械能損失，碰后接著返回向N板運(yùn)動(dòng)，且在與N板碰撞之前，A、B能達(dá)共同速度.在長(zhǎng)木板B即將與檔板N碰前，立即將A鎖定于長(zhǎng)木板B上，使長(zhǎng)木板B與檔板N碰后，A、B一并原速反向. B與檔板N碰后，立即解除對(duì)A的鎖定（鎖定和解除鎖定過(guò)程均無(wú)機(jī)械能損失）。以后A、B若與M、N檔板碰撞，其過(guò)程同前。A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)。求：

（1）在與N板發(fā)生第一次碰撞之前A相對(duì)于B向右滑行距離是多少？

（2）A與檔板M發(fā)生第二次碰撞后的速度大小.

（3）A和B最終停在何處？A、B系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為多少？

Answer 1

（1）6m（2）2m/s（3）13.5m  27J

解析:

（1）設(shè)A與M板第一次碰撞 后速度為，依題意   ①

設(shè)與N板發(fā)生第一次碰前，A、B共同速度為v₁，則A、B與M板碰后到A、B第一次達(dá)共同速度過(guò)程中   ②

   ③

由①②③解得     ④

（2）B與N板碰后，A、B獲得左向速度，B第二次與M碰后，B速度立即為零，A在B上做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)到達(dá)B板左端速度為

            ⑤

代入數(shù)據(jù)解得

故A第二次與M板碰后速度大小為

（3）A與檔板M第二次碰后向N運(yùn)動(dòng)達(dá)共同速度過(guò)程中

           ⑥

       ⑦

由⑥⑦解得

設(shè)A與檔板N第三次碰前速度為

   ⑧

A與檔板N第三次碰后達(dá)共同速度過(guò)程中

    ⑨

    ⑩

由⑧⑨⑩解得

依次類推     

∴

故A和B最終停在檔板M處，A在長(zhǎng)木板B上通過(guò)的總路程為13.5m