Question

【題目】如圖，在一足夠長的平直軌道上，某時刻質(zhì)量的滑塊甲以的速度向右滑動，此時在甲正前方處，質(zhì)量為的滑塊乙以向左滑來，經(jīng)過一段時間兩滑塊發(fā)生碰撞，碰后兩滑塊粘在一起，繼續(xù)滑動一段距離靜止在軌道上．兩滑塊與軌道之間的動摩擦因數(shù)均為，.如果兩滑塊相互作用的時間為，甲、乙都可視為質(zhì)點。

（1）經(jīng)過多長時間兩滑塊發(fā)生碰撞？

（2）碰撞過程中若忽略此時摩擦力影響，則甲對乙的平均作用力為多大？

Answer 1

【答案】（1）1s（2）7.2N

【解析】

碰撞前兩滑塊都做勻減速直線運動，應(yīng)用牛頓第二定律與運動學(xué)公式求出碰撞前兩滑塊的運動時間和速度，碰撞過程系統(tǒng)內(nèi)力遠大于外力，系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量守恒定律求出碰撞后的速度，然后應(yīng)用動量定理求出碰撞作用力；

解：(1)碰撞前兩滑塊都做勻減速直線運動，由牛頓第二定律得：

解得：

碰撞時：

解得；（舍去）

(2)碰撞前滑塊的速度為：

碰撞過程系統(tǒng)內(nèi)力遠大于外力，系統(tǒng)動量守恒，以甲的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：

解得：

由動量定理：

解得：