首页 > 留学知识库

问题: 物理问题

如图,一个长为L,质量为M的长方形木块,静止在光滑平面上,一个质量为m 的物块(可看成质点),以水平初速度v0,从木块的左端滑向另一端,设物块与木块间的动摩擦因素为u,当物块与木块达到相对静止时,物块仍在长木块上,
A从开始运动到相对静止的过程中,m与M各做什么性质的运动?
B从开始运动到两者相对静止需多长时间?
C此时两物体的速度是多大
D系统机械能转化成内能的量Q为多少?

解答:

1.
两物体为系统,无外力作用,仅仅只有相互之间的摩擦力。那么,摩擦力μmg对小物体作用,使得它作匀减速直线运动,使得大物体作匀加速直线运动,最后两者速度达到一样,便相对静止。

3.
由上面的分析知,设最后两物体的共同速度为v,根据动量守恒定理得到:
mv0=(M+m)v
所以,v=mv0/(M+m)

2.
对小物块进行分析,根据动量定理有:
μmgt=mv0-mv
===>μmgt=m(v0-v)=mv0[1-m/(M+m)]=mv0[M/(M+m)]
所以,t=Mv0/[μg(M+m)]

4.
系统机械能转化成内能的量Q=(1/2)mv0^-(1/2)(M+m)v^
=Mmv0^/[2(M+m)]