滑块木板模型动量定理 看打星号的那那步骤 如图4所示,在水平面上静止着两个质量均为m=1kg、长度均为L=1.5m的木板A和B,A、B间距s=6m,在A的最左端静止着一个质量为M=2kg的小滑块C,A、B与C之间

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/08 08:59:25
滑块木板模型动量定理 看打星号的那那步骤 如图4所示,在水平面上静止着两个质量均为m=1kg、长度均为L=1.5m的木板A和B,A、B间距s=6m,在A的最左端静止着一个质量为M=2kg的小滑块C,A、B与C之间

滑块木板模型动量定理 看打星号的那那步骤 如图4所示,在水平面上静止着两个质量均为m=1kg、长度均为L=1.5m的木板A和B,A、B间距s=6m,在A的最左端静止着一个质量为M=2kg的小滑块C,A、B与C之间
滑块木板模型动量定理 看打星号的那那步骤

如图4所示,在水平面上静止着两个质量均为m=1kg、长度均为L=1.5m的木板A和B,A、B间距s=6m,在A的最左端静止着一个质量为M=2kg的小滑块C,A、B与C之间的动摩擦因数为μ1=0.2,A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.1.最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力.现在对C施加一个水平向右的恒力F=4N,A和C开始运动,经过一段时间A、B相碰,碰后立刻达到共同速度,C瞬间速度不变,但A、B并不粘连,求:经过时间t=10s时A、B、C的速度分别为多少?(已知重力加速度g=10m/s2)


 
假设力F作用后A、C一起加速,则:
 
  而A能获得的最大加速度为:


 
∵     ∴假设成立
 
  在A、C滑行6m的过程中:   ∴v1=2m/s
 
                           
 
  **A、B相碰过程,由动量守恒定律可得:mv1=2mv2   ∴v2=1m/s   ******
                                                          (为什么不加上物块C的质量M,即(m+M)v1=2mv2
                                                                           物块A与物块C不是一起与B碰撞的吗?)     
此后A、C相对滑动:,故C匀速运动;
 
                      ,故AB也匀速运动.
 
  设经时间t2,C从A右端滑下:v1t2-v2t2=L    ∴t2=1.5s
 
  然后A、B分离,A减速运动直至停止:aA=μ2g=1m/s2,向左
 
                                    
 
  ,故t=10s时,vA=0.
 
  C在B上继续滑动,且C匀速、B加速:aB=a0=1m/s2
 
         设经时间t4,C.B速度相等:  ∴t4=1s
 
         C.B的相对位移为:,故C没有从B的右端滑下.
 
  然后C.B一起加速,加速度为a1,加速的时间为:
 
                                     
 
  故t=10s时,A、B、C的速度分别为0,2.5m/s,2.5m/s.

滑块木板模型动量定理 看打星号的那那步骤 如图4所示,在水平面上静止着两个质量均为m=1kg、长度均为L=1.5m的木板A和B,A、B间距s=6m,在A的最左端静止着一个质量为M=2kg的小滑块C,A、B与C之间
因为碰撞过程是A与B直接参与碰撞,在碰撞瞬间速度变化已经完成,而碰撞完成后瞬间C还是原速度,而C是靠A对它的摩擦力间接速度变化的,假设地面光滑的话那么A与B先碰撞完成后具有共同的速度,然后经过一个时间段后C的相对滑动静止后A、B、C才具有相同的速度,所以在A、B碰撞的瞬间,动量定理不加C的质量.