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一平直长木板C静止在光滑水平面上,今有两小物块A和B分别以2v0和v0的初速度沿...

一平直长木板C静止在光滑水平面上,今有两小物块A和B分别以2v0和v0的初速度沿同一直线从长木板C两端相向水平地滑上长木板,如图所示.设A、B两小物块与长木板C间的动摩擦因数均为μ,A、B、C三者质量相等.

①若A、B两小物块不发生碰撞,则由开始滑上C到静止在C上止,B通过的总路程是多大?经过的时间多长?

②为使A、B两小物块不发生碰撞,长木板C的长度至少多大?

 

(1)5v0/3μg(2)7v02/3μg. 【解析】(1)B从v0减速到速度为零的过程,C静止,B的位移: . 所用的时间: . 此后B与C一起向右做加速运动,A做减速运动,直到相对静止,设所用时间为t2,共同速度为v. 对A、B、C,由动量守恒定律得mA·2v0-mBv0=(mA+mB+mC)v, ∵mA=mB=mC,∴. 对B与C,向右加速运动的加速度 , ∴ . Δt内B向右移动的位移 , 故总路程s=s1+s2= , 总时间t=t1+t2= . (2)设车的最小长度为L,则相对静止时A、B刚好接触,由能量守恒得 , 联立解得 . 点睛:此题涉及三个物体多过程的动力学问题,除了隔离研究三个物体的运动情况外,关键是找出物体之间的速度关系、位移关系.  
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考点分析:
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在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙,动摩擦因数为μ,滑块CD上表面为光滑的1/4圆弧,它们紧靠在一起,如图所示.一可视为质点的物块P质量也为m,它从木板AB右端以初速v0滑入,过B点时速度为v0/2,后又滑上滑块,最终恰好滑到最高点C处,求:

(1)物块滑到B处时,木板的速度vAB

(2)木板的长度L;

(3)物块滑到C处时滑块CD的动能.

 

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一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右端离竖直挡板0.5m,现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以一定速度v0从B的左端水平滑上B,如图所示,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞前后速度大小不变.

①若v0=2m/s,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?

②若v0=4m/s,要使A最终不脱离B,则木板B又至少有多长?(g取10m/s2

 

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如图所示在光滑水平地面上,停着一辆玩具汽车,小车上的平台A是粗糙的,并靠在光滑的水平桌面旁,现有一质量为m的小物体C以速度v0沿水平桌面自左向右运动,滑过平台A后,恰能落在小车底面的前端B处,并粘合在一起,已知小车的质量为M,平台A离车底平面的高度OA=h,又OB=s,求:

(1)物体C刚离开平台时,小车获得的速度;

(2)物体与小车相互作用的过程中,系统损失的机械能.

 

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在光滑水平面上有一质量为0.2kg的小球,以5.0m/s的速度向前运动,与一个质量为0.3kg的静止的木块发生碰撞,假设碰撞后木块的速度为4.2m/s,试论证这种假设是否合理.

 

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试证明太空中任何天体表面附近卫星的运动周期与该天体密度的平方根成反比.

 

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