如图,A、B质量分别为m1=1kg,m2=2kg,置于小车C上,小车的质量为m3=1kg,A、B与小车的动摩擦...
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问题详情:
如图,A、B质量分别为 m1=1kg,m2=2kg,置于小车C上,小车的质量为 m3=1kg,A、B与小车的动摩擦因数0.5,小车静止在光滑的水平面上.某时刻炸**,若A、B间炸**的能量有12J转化为A、B的机械能,其余能量转化为内能.A、B始终在小车表面水平运动,小车足够长,求:
①炸开后A、B获得的速度各是多少?
②A、B在小车上滑行的时间各是多少?
【回答】
解:(1)炸**瞬间A、B系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
0=m1v1+m2v2
A、B的机械能总量为12J,故有:
E=m1v12+m2v22=12J,
联立解得:v1=4m/s v2=﹣2m/s
或者:v1=﹣4m/s v2=+2m/s(不合实际,舍去)
(2)*后AB在C上滑动,B先与C相对静止,设此时A的速度为v3,B、C的速度为v4,该过程中ABC组成的系统动量守恒.设该过程的时间为t3,对A应用动量定理:
﹣μm1gt3=m1v3﹣m1v1
对B应用动量定理:﹣μm2gt3=m2v4﹣m2v2
对C应用动量定理:(μm2g﹣μm1g)t3=m3v4
代人数据得:v3=3m/s;v4=﹣1m/s;t3=0.2s
之后,A在C是滑动直到相对静止,根据系统的动量守恒,有:
0=(m1+m2+m3)v,
解得:v=0,
设A滑动的总时间为t,则:﹣μm1gt=0﹣m1v1,
解得:t=0.8s
答:(1)A*后获得的速度的大小为4m/s;B*后获得的速度的大小为2m/s
(2)A在小车上滑行的时间为0.8s,B在小车上滑行的时间为0.2s.
知识点:实验:验*动量守恒定律
题型:计算题