题目
如图所示,一质量M=6kg的木板静止于光滑水平面上,其上表面粗糙,质量m=3kg的物块A停在B的左端。质量 =0.5kg的小球用长L=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度为h=0.2m,物块与小球可视为质点, ,不计空气阻力,求:
(1)
小球刚到最低点的速度大小;
(2)
在最低点碰撞结束时A的速度;
(3)
若
木板B足够长,A最终没有滑离B,求A在B上滑动的过程中系统损失的机械能。
答案: 解:设小球运动到最低点的速度为v0,由机械能守恒定律得 m0gL=12m0v02 代入数据解得: v0=4m/s
解:设碰撞结束后小球的速度大小为v1,A的速度大小为v2,碰撞结束后小球反弹上升,由机械能守恒有: m0gh=12m0v12 代入数据解得 v1=2m/s 对碰撞过程,由动量守恒有 m0v0=−m0v1+mv2 代入数据解得: v2=1m/s , 方向水平向右
解:最后A没有滑离B,A、B共同运动,设共同运动速度为v3,对A、B系统,由动量守恒得: mv2=(m+M)v3 解得: v3=13m/s 此过程中损失的机械能: ΔE=12mv22−12(m+M)v32 代入数据解得: ΔE=1J