如圖所示，在光滑水平桌面上放有長木板C，C的右端固定一擋板P，在C上表面的左端和中點處各放有小物塊A和B，A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不計，A、B之間和B、P之間的距離都為L，A、C和B、C之間的動摩擦因數(shù)都為?，它們間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力大小，A、B、C（連同擋板P）的質(zhì)量都為m，開始時B和C靜止，A以初速度v0向右運動．
求：
（1）A和B發(fā)生碰撞前，B受到的摩擦力大�。�
（2）要使A和B能夠發(fā)生碰撞，A的初速度v0應滿足什么條件；
（3）要使B和P能夠發(fā)生碰撞，A的初速度v0應滿足什么條件（已知A、B碰撞前后交換速度）．
（1）根據(jù)牛頓第二定律得，BC整體的加速度a=
μmg
2m
=
μg
2
，
隔離對B分析，設B受到的摩擦力大小為Ff，
則Ff=ma=
μmg
2
．＜μmg．．
B、C保持相對靜止，B受到的摩擦力大小為：Ff=
μmg
2

（2）A在C上滑動時，A向右作勻減速運動，B和C以相同的加速度向右作勻加速運動．
若A運動到B所在位置時，A和B剛好不發(fā)生碰撞，則A、B、C速度相同，設三者共同速度為v1，由系統(tǒng)動量守恒定律有：mv0=3mv1
由功能關系有：?mgL=
1
2
mv02-
1
2
?3mv12
由上兩式可得：v0=
3mgL

所以A和B能夠發(fā)生碰撞時，A的初速度v0應滿足的條件為：v0＞
3mgL

（3）A、B碰撞前后交換速度，碰后A和C一起向右作勻加速運動，B向右作勻減速運動．若B和P剛好不發(fā)生碰撞，則當B運動到P所在位置時，A、B、C速度相同，設三者共同速度為v2，由系統(tǒng)動量守恒定律，有：mv0=3mv2
由功能關系有：?mg?2L=
1
2
mv02-
1
2
?3mv22
由上兩式可得：v0=
6mgL

所以B和P能夠發(fā)生碰撞時，A的初速度v0應滿足的條件為：v0＞
6mgL
．
答：（1）A和B發(fā)生碰撞前，B受到的摩擦力大小為
μmg
2
．
（2）要使A和B能夠發(fā)生碰撞，A的初速度v0應滿足v0＞
3mgL
．
（3）要使B和P能夠發(fā)生碰撞，A的初速度v0應滿足v0＞
6mgL
．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

把一支玩具槍水平地固定在處于光滑水平面上的小車上，當槍發(fā)射出一顆子彈時，下列說法中正確的是（　�。�
A．槍和子彈組成的系統(tǒng)動量守恒
B．槍和車組成的系統(tǒng)動量守恒
C．子彈、槍、車這三者組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒
D．子彈的動量變化量與槍和車的動量變化量相同

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在光滑桌面上放著長木板，其長度為L=1.0m，在長木板的左上端放一可視為質(zhì)點的小金屬塊，它的質(zhì)量和木板的質(zhì)量相等，最初它們是靜止的．現(xiàn)讓小金屬塊以v0=2.0m/s的初速度開始向右滑動，當滑動到長木板的右端時，滑塊的速度為v1=1.0m/s，取g=l0m/s2，求：
（1）小金屬塊剛滑到長木板右端時的速度大小v2及滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）小金屬塊剛滑到長木板右端時經(jīng)歷的時間t及長木板的位移大小x．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

在光滑水平面上，動能為E0、動量的大小為p0的小球1與靜止小球2發(fā)生碰撞，碰撞前后球1的運動方向相反．將碰撞后球1的動能和動量的大小分別記為E1、p1，球2的動能和動量的大小分別記為E2、p2，則必有（　　）
A．p1＜p0B．p2＞p0C．E1＜E0D．E2＞E0

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

大原子反應堆中，用石墨（碳）做減速劑使快中子變?yōu)槁凶樱阎己说馁|(zhì)量是中子質(zhì)量的12倍，假設中子與碳核的碰撞是彈性的（即碰撞中不計能量損失），而且碰撞前碳核是靜止的，
試求：（1）設碰撞前中子的動能為E0，問經(jīng)過一次碰撞后，中子的動能損失多少？
（2）至少經(jīng)過多少次碰撞，中子的動能才能少于10-6E0（lg13=1.114，lg11=1.041）？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，材料不同，但是質(zhì)量相等的A、B兩個球，原來在光滑水平面上沿同一直線相向做勻速直線運動，A球的速度是6m/s，B球的速度是-2m/s，不久A、B兩球發(fā)生了對心碰撞．對于該碰撞之后的A、B兩球的速度可能值，某實驗小組的同學們做了很多種猜測，下面的哪一種猜測結果一定無法實現(xiàn)（　　）
A．vA′=-2m/s，vB′=6m/sB．vA′=2m/s，vB′=2m/s
C．vA′=1m/s，vB′=3m/sD．vA′=-3m/s，vB′=7m/s

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，足夠長的小平板車B的質(zhì)量為M，以水平速度υ0向右在光滑水平面上運動，與此同時，質(zhì)量為m的小物體A從車的右端以水平速度υ0沿車的粗糙上表面向左運動．若物體與車面之間的動摩擦因數(shù)為μ，則在足夠長的時間內(nèi)（　�。�
A．若M＞m，物體A對地向左的最大位移是
2M
υ20
μ(M+m)g
B．若M＜m，小車B對地向右的最大位移是
M
υ20
μmg
C．無論M與m的大小關系如何，摩擦力對平板車的沖量均為mυ0
D．無論M與m的大小關系如何，摩擦力的作用時間均為
2Mυ0
μ(M+m)g

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在光滑的水平地面上，靜止著質(zhì)量為M=2.0kg的小車A，小車的上表面距離地面的高度為0.8m，小車A的左端疊放著一個質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊B（可視為質(zhì)點）處于靜止狀態(tài)，小物塊與小車上表面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.20．在小車A的左端正上方，用長為R=1.6m的不可伸長的輕繩將質(zhì)量為m=1.0kg的小球C懸于固定點O點．現(xiàn)將小球C拉至使輕繩拉直且與豎起方向成θ=60°角的位置由靜止釋放，到達O點的正下方時，小球C與B發(fā)生彈性正碰（碰撞中無機械能損失），小物塊從小車右端離開時車的速度為1m/s，空氣阻力不計，取g=10m/s2．求：
（1）小車上表面的長度L是多少？
（2）小物塊落地時距小車右端的水平距離是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖是用來驗證動量守恒的實驗裝置，彈性球1用細線懸掛于O點，O點下方桌子的邊沿有一豎直立柱．實驗時，將球1拉到A點，并使之靜止，同時把球2放在立柱上．釋放球1，當它擺到懸點正下方時與球2發(fā)生對心碰撞．碰后球1向左最遠可擺到B點，球2落到水平地面上的C點．測出有關數(shù)據(jù)即可驗證1、2兩球碰撞時動量守恒．現(xiàn)已測出A點離水平桌面的距離為a，B點離水平桌面的距離為b，C點與桌子邊沿間的水平距離為c．此外，還需要測量的量是______、______、______、和______．根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，該實驗中動量守恒的表達式為：______．

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