問題詳情:
如圖所示,質量爲1 kg可以看成質點的小球懸掛在長爲0.9 m的細線下端,將它拉至細線與豎直方向成θ=60°的位置後自由釋放。當小球擺至最低點時,恰好與水平面上原來靜止的、質量爲2 kg的木塊相碰,碰後小球速度反向且動能是碰前動能的1/9。已知木塊與地面的動摩擦因數μ=0.2,重力加速度取g=10 m/s2。
求:
(1)小球與木塊碰前瞬時速度的大小;
(2)木塊在水平地面上滑行的距離。
【回答】
解析 (1)設小球擺至最低點時的速度爲v,由動能定理,有
mgL(1-cos 60°)=mv2(2分)
v=3 m/s (2分)
(2)設小球與木塊碰撞後,小球的速度爲v1,木塊的速度爲v2,設水平向右爲 正方向,依動量守恆定律有:mv=Mv2-mv1(2分)
依題意知:mv=mv2×(1分)
設木塊在水平地面上滑行的距離爲x,依動能定理有:-μMgx=0-Mv(1分)
聯立並代入數據,解得x=1 m. (1分)
知識點:動能和動能定律
題型:計算題