如圖所示,輕*簧的一端固定,另一端與滑塊B相連,B靜止在水平導軌上,*簧處在原長狀態。另一質量與B相同的滑塊A...
問題詳情:
如圖所示,輕*簧的一端固定,另一端與滑塊B相連,B靜止在水平導軌上,*簧處在原長狀態。另一質量與B相同的滑塊A,從導軌上的P點以某一初速度向B運動,當A滑過距離l1時,與B相碰,碰撞時間極短,碰後A、B緊貼在一起運動,但互不粘連。已知最後A恰好返回出發點P並停止。滑塊A和B與導軌的動摩擦因數都為μ,運動過程中*簧最大形變數為l2,求滑塊A從P點出發時的初速度v0。(取重力加速度為g)
【回答】
令A、B質量均為m,A剛接觸B時速度為v1(碰前),
由功能關係,mv-mv=μmgl1
碰撞過程中動量守恆,令碰後瞬間A、B共同運動的速度為v2
根據動量守恆定律,mv1=2mv2
碰後A、B先一起向左運動,接著A、B一起被*回,在*簧恢復到原長時,設A、B的共同速度為v3,在這一過程中,*簧的**勢能在始末狀態都為零。
根據動能定理,(2m)v-(2m)v=μ(2m)g(2l2)
此後A、B分離,A單獨向右滑到P點停下
由功能關係得mv=μmgl1
聯立各式解得v0=。
*:
知識點:專題五 動量與能量
題型:綜合題
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