m1v1+m2v2
m1v1′-m2v2′=0,解得v1′=,方向向右.
2m112.
图18
质量为M=2 kg的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为mA=2 kg的物体A(可视为质点),如图18所示,一颗质量为mB=20 g的子弹以600 m/s的水平速度射穿A后,速度变为100 m/s,最后物体A相对车静止,若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s2,求平板车最后的速度是多大. 答案 2.5 m/s
解析 子弹击穿A后,A在水平方向上获得一个速度vA,最后当A相对车静止时,它们的共同速度为v.子弹射穿A的过程极短,因此车对A的摩擦力、子弹的重力作用可略去,即认为子弹和A组成的系统水平方向动量守恒,同时,由于作用时间极短,可认为A的位置没有发生变化,设子弹击穿A后的速度为v′,由动量守恒定律有mBv0=mBv′+mAvA,得 vA=
mB(v0-v′)0.02×(600-100)
= m/s=5 m/s
mA2
A获得速度vA相对车滑动,由于A与车间有摩擦,最后A相对车静止,以共同速度v运动,对于AmAvA2×5
与车组成的系统,水平方向动量守恒,因此有:mAvA=(mA+M)v,所以v== m/s=2.5 m/s.
mA+M2+213.
图19
光滑水平轨道上有三个木块A、B、C,质量分别为mA=3m、mB=mC=m,开始时B、C均静止,A以初速度v0向右运动,A与B碰撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变.求B与C碰撞前B的速度大小.
6答案 v0
5
解析 设A与B碰撞后,A的速度为vA,B与C碰撞前B的速度为vB,B与C碰撞后粘在一起的速
度为v,由动量守恒定律得 对A、B木块:mAv0=mAvA+mBvB① 对B、C木块:mBvB=(mB+mC)v② 由A与B间的距离保持不变可知 vA=v③
联立①②③式,代入数据得 6
vB=v0④
514.
图20
3
如图20所示,滑块A、C的质量均为m,滑块B的质量为m.开始时A、B分别以v1、v2的速度沿光
2滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动,现将C无初速地放在A上,并与A粘合不再分开,此时A与B相距较近,B与挡板相距足够远.若B与挡板碰撞将以原速率反弹,A与B碰撞将粘合在一起.为使B能与挡板碰撞两次,v1、v2应满足什么关系?
312答案 v2 223 解析 设向右为正方向,A与C粘合在一起的共同速度为v′,由动量守恒定律得mv1=2mv′ 为保证B碰挡板前A未能追上B,应满足v′≤v2 设A与B碰后的共同速度为v″, 由动量守恒定律得 372mv′-mv2=mv″ 22 为使B能与挡板再次碰撞应满足v″>0 联立以上各式解得 312v2
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