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(本題20分) 解:(1)設(shè)釋放瞬間, 物體B、C的速度分別為
、
,第1個小物塊與車槽碰撞后的共同速度為
,由動量守恒定律和能量守恒定律得:
mBvB=mCvC EP =
解得:
由上可知,物體B先與車槽A相撞,有:m
Bv
B =(m
A+m
B)v
1共 解得:v
1共=
(2)設(shè)物體B經(jīng)時間
與車槽A相撞,車槽A與B球相撞后經(jīng)時間
速度減為0, 物體B與車槽A相撞的時間:t
1=
車槽A與B物體相撞后,一起向左勻減速運動,由牛頓第二定律有:
即
車槽A和物體B相撞后速度減為0的時間:
車槽向左移動的距離為:
在(t
1+t
2)這段時間內(nèi),物體C移動的距離為:
由上解得:即s<L-
,
這說明在C 與A相撞前A已停止運動,所以,第2個小物塊C經(jīng)與車槽相碰撞的時間為:
(3)設(shè)第2個小物塊與車槽碰撞后的共同速度
,車槽向右運動的距離為
,物體 C和車槽相撞,有:m
Cv
C=(m
A+m
B+m
C)v
2共 即 v
2共=
對車槽系統(tǒng),由動能定理得:
即
整個運動過程中,車槽向右運動的位移大小為:
=
, 方向向左