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而生热Q2μmgS……③则据能量守恒可得在碰撞过程中损失的机械能为:E1E-Q……④联立①②③④并解得:E124J或选讲:附1.如图8所示,长木板A右边固定着一个挡板,包括挡板在内的总质量为15M,静止在光滑的水平地面上小木块B质量为M,从A的左端开始以初速度v0在A上滑动,滑到右端与挡板发生碰撞,已知碰撞过程时间极短,碰后木块B恰好滑到A的左端就停止滑动已知B与A间的动摩擦因数为μ,B在A板上单程滑行长度为L求:(1)若μL3v0,在B与挡板碰撞后的运动过程中,摩擦力对160g木板A做正功还是负功?做多少功?(2)讨论A和B在整个运动过程中,是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的如果不可能,说明理由;如果可能,求出发生这种情况的条件解:1B与A碰撞后,B相对于A向左运动,A所受摩擦力方向向左,A的运动方向向右,故摩擦力做负功设B与A碰撞后的瞬间A的速度为v1B的速度为v2A、B相对静止后的共同速度为v,整个过程中A、B组成的系统动量守恒,有Mv0M15Mvv
2
aS图7
b
11mV02mMV2……②22
Bv0
L图8
A
2v05
碰撞后直至相对静止的过程中,系统动量守恒,机械能的减少量等于系统克服摩擦力做的功,即Mv215Mv125Mv①
111×15Mv12Mv22×25Mv2Mμgl②22213可解出v1v0另一解v1v0因小于v而舍去2101127这段过程中,A克服摩擦力做功:W×15Mv12×15Mv2Mv020068Mv0222400
2A在运动过程中不可能向左运动,因为在B未与A碰撞之前,A受到的摩擦力方向向右,做加速运动,碰撞之后A受到的摩擦力方向向左,做减速运动,直到最后,速度仍向右,因此不可能向左运动B在碰撞之后,有可能向左运动,即v20
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f2v02v22v当v20时,v10,代入②式,3332224v4v2v11得×15M0×25M0Mμgl解得μgl0292251522vB在某段时间内向左运动的条件之一是μl015g
先计算当v20时满足的条件,由①式,得v1另一方面,整个过程中损失的机械能一定大于或等于系统克服摩擦力做的功,即
2v3v11Mv0225M02≥2Mμgl解出另一个条件是μl≤022520g
最后得出B在某段时间内向左运动的条件是:
2
2v03vμl≤015g20g
2
2
【例2】如图9,质量为M的木块放在光滑水平面上,现有一质量为m的子弹以速度v0射入木块中。设子弹在木块中所受阻力不变,大小为f,且子弹未射穿木块。若子弹射入木块的深度为d,则木块向前移动距离是多少?系统损失的机械能是多少?【错解】(1)以木块和子弹组成的系统为研究对r
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