个物体间相对滑动的路程的乘积,即QfS相利用这结论可以简便地解答高考试题中的“摩擦生热”问题。
例4、如图所示,在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C。重物A(A视质点)位于B的右端,A、B、C的质量相等。现A和B以同一速度滑向静止的C,B与C发生正碰。碰后B和C粘在一起运动,A在C上滑行,A与C有摩擦力。已知A滑到C的右端面未掉下。试问:从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间,C所走过的距离是C板长度的多少倍?ACB
分析与解:设A、B、C的质量均为m。B、C碰撞前,A与B的共同速度为V0,碰撞后B与C的共同速度为V1。对B、C构成的系统,由动量守恒定律得:mV02mV1设A滑至C的右端时,三者的共同速度为V2。对A、B、C构成的系统,由动量守恒定律得:2mV03mV2设C的长度为L,A与C的动摩擦因数为μ,则据摩擦生热公式和能量守恒定律可得:
QmgL
1112mV12mV023mV22222
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f设从发生碰撞到A移至C的右端时C所走过的距离为S,则对B、C构成的系统据动能定理可得:mgS由以上各式解得
112mV222mV1222
S7L3
二、课堂检测1.质量不等,但有相同动能的两物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止,则下列说法正确的有A.质量大的物体滑行距离大C.质量大的物体滑行时间长B.质量小的物体滑行距离大D.质量小的物体滑行时间长
2.一个木块静止于光滑水平面上,现有一个水平飞来的子弹射入此木块并深入2cm而相对于木块静止,同时间内木块被带动前移了1cm,则子弹损失的动能、木块获得动能以及子弹和木块共同损失的动能三者之比为A.3∶1∶2B.3∶2∶1C.2∶1∶3D.2∶3∶1
3.2010江门模拟起重机将物体由静止举高h时,物体的速度为v,下列各种说法中正确的是不计空气阻力A.拉力对物体所做的功,等于物体动能和势能的增量B.拉力对物体所做的功,等于物体动能的增量C.拉力对物体所做的功,等于物体势能的增量D.物体克服重力所做的功,大于物体势能的增量4.小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为H,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面.在上升至离地高度h处,小球的动能是势能的2倍,在下落至离地高度h处,小球的势能是动能的2倍,则h等于A
H
9
B
2H9
3HC9
D
4H9
5如图所示,一轻弹簧直立于水平地面上,质量为m的小球从距离弹簧上端B点h高处的A点自由下落,在C点处小球速度达到最大.x0表示B、C两点之间的距离;Ek表示小球在C处的动能.若r