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【如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg.开始时C静止,A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时】
1人问答
问题描述:

如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg.开始时C静止,A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C发生碰撞.求

(1)A与C碰撞后瞬间A的速度大小.

(2)运动过程中因摩擦而产生的热量.

陶卿回答:
  (1)因碰撞时间极短,A与C碰撞过程动量守恒,   设碰撞后瞬间A的速度大小为vA,C的速度大小为vC,以向右为正方向,   由动量守恒定律得   mAv0=mAvA+mCvC…①   A与B在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为vAB,   由动量守恒定律得:   mAvA+mBv0=(mA+mB) vAB…②   A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足:vAB=vC…③   联立①②③式解得:vA=2m/s;vAB=3m/s   (2)运动过程中因摩擦而产生的热量等于A、B相互作用的过程中损失的机械能,即:   Q=12m
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