Question

13．如圖所示，有一條光滑軌道，其中一部分是水平的．一質(zhì)量為2m的滑塊A以v_A=15m/s的速度向左滑行，另一質(zhì)量為m的滑塊B從5m高處由靜止開始下滑，它們在水平軌道相碰后，B滑塊剛好能返回到出發(fā)點．求碰撞后A的瞬時速度．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 B下滑的過程中只有重力做功，由機械能守恒定律求出B的速度；A與B碰撞的過程中水平方向系統(tǒng)不受力，應(yīng)用動量守恒定律求出A的速度．

解答 解：物體從斜面上下滑時機械能守恒，由機械能守恒定律得：mgh=$\frac{1}{2}$mv_B²，
解得：v_B=$\sqrt{2gh}=\sqrt{2×10×5}=10$m/s，方向向右；
碰后B剛能回到B點，說明碰后B速度大小為v_B′=10m/s，水平向左．
碰撞時A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)向左方向為正方向，由動量守恒定律可得：
m_Av_A-m_Bv_B=m_Av_A′+m_Bv_B′，
代入數(shù)據(jù)解得：v_A′=5m/s，方向水平向左；
答：碰撞后A的瞬時速度大小是5m/s，方向向左．

點評 本題考查了求速度、判斷碰撞類型，分析清楚物體運動過程、應(yīng)用機械能守恒定律、動量守恒定律、知道碰撞類型即可正確解題．