如圖,在水平地面上有兩物塊*和乙,它們的質量分別為2m、m,*與地面間無摩擦,乙與地面間的動摩擦因數為μ。現讓...
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問題詳情:
如圖,在水平地面上有兩物塊*和乙,它們的質量分別為2m、m,*與地面間無摩擦,乙與地面間的動摩擦因數為μ。現讓*物塊以速度v0向着靜止的乙運動併發生正碰,試求:
(1)*與乙第一次碰撞過程中系統的最小動能;
(2)若*在乙剛停下來時恰好與乙發生第二次碰撞,則在第一次碰撞中系統損失了多少機械能?
【回答】
(1)mv (2)mv
[解析] (1)碰撞過程中系統動能最小時,為兩物體速度相等時,設此時兩物體速度為v
由系統動量守恆有2mv0=3mv
得v=v0
此時系統動能
Ek=3mv2=mv
(2)設第一次碰撞剛結束時*、乙的速度分別為vv2,之後*做勻速直線運動,乙以初速度v2做勻減速直線運動,在乙剛停下時*追上乙併發生碰撞,因此兩物體在這段時間內平均速度相等,有
v1=
而第一次碰撞中系統動量守恆,有
2mv0=2mv1+mv2
由以上兩式可得
v1=
v2=v0
所以第一次碰撞中的機械能損失量為
ΔE=2mv-2mv-mv=mv
知識點:實驗:驗*動量守恆定律
題型:計算題