题目
如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为m4 =2k、m4 =2k、m4 =2k。开始时C静止,A、B一起以m4 =2k的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。m4 =2k
如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为
、
、
。开始时C静止,A、B一起以
的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。
、
、
。开始时C静止,A、B一起以
的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。
题目解答
答案
解:因碰撞时间极短,A与C碰撞过程动量守恒,设碰撞后瞬间A的速度大小为
,C的速度大小为
,
以向右为正方向,由动量守恒定律得
,①
A与B在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为
,由动量守恒定律得
②
A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足:
联立①②③式解得:
。
答:A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小是2m/s。
,C的速度大小为
,以向右为正方向,由动量守恒定律得
,①A与B在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为
,由动量守恒定律得
②A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足:

联立①②③式解得:
。答:A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小是2m/s。
解析
步骤 1:A与C碰撞过程动量守恒
由于碰撞时间极短,A与C碰撞过程动量守恒。设碰撞后瞬间A的速度大小为${v}_{A}$,C的速度大小为${v}_{C}$,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
${m}_{A}{v}_{0}={m}_{A}{v}_{A}+{m}_{C}{v}_{C}$,①
步骤 2:A与B在摩擦力作用下达到共同速度
A与B在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为${v}_{AB}$,由动量守恒定律得:
${m}_{A}{v}_{A}+{m}_{B}{v}_{0}=({m}_{A}+{m}_{B}){v}_{AB}$,②
步骤 3:A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞
A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足:${v}_{AB}={v}_{C}$,③
联立①②③式解得:${v}_{A}=2m/s$。
由于碰撞时间极短,A与C碰撞过程动量守恒。设碰撞后瞬间A的速度大小为${v}_{A}$,C的速度大小为${v}_{C}$,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
${m}_{A}{v}_{0}={m}_{A}{v}_{A}+{m}_{C}{v}_{C}$,①
步骤 2:A与B在摩擦力作用下达到共同速度
A与B在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为${v}_{AB}$,由动量守恒定律得:
${m}_{A}{v}_{A}+{m}_{B}{v}_{0}=({m}_{A}+{m}_{B}){v}_{AB}$,②
步骤 3:A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞
A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足:${v}_{AB}={v}_{C}$,③
联立①②③式解得:${v}_{A}=2m/s$。