如图所示,将质量为2m、长度为L的木板静止地放在光滑水平面上,一质量为m的金属块(可视为质点),以水平初速度v 0 由木

1个回答

  • 当金属块恰能滑至木板的右端时,设共同速度为v,由动量守恒定律应有:m

    v 0 =(m+2m)v

    解得:v=

    v 0

    3 …①

    设金属块受到的阻力为f,由功能关系应有:fL=

    1

    2

    mv 20 -

    1

    2 (m+2m

    )v 2

    解得:

    mv 20 =3fL…②

    若木板分成两段,设金属块刚好离开第一块速度为

    v 1 ,此时木板的速度为

    v 2 ,则应有:m

    v 0 =m

    v 1 +

    mv 2

    即:

    v 1

    +v 2

    =v 0 …③

    f•

    L

    2 =

    1

    2

    mv 20 -(

    1

    2

    mv 21 +

    1

    2

    mv 22 )…④

    设金属块滑到第二块木板上的最终共同速度为

    v 3 ,应有:m

    v 1 +

    mv 2 =2m

    v 3

    即:

    v 1

    +v 2 =

    2v 3 …⑤

    比较③⑤①可得:

    v 3 =

    v 0

    2 …⑥

    设金属块最终与第二块木板距离为x,对全过程由功能关系应有:f•

    L

    2 +f•x=

    1

    2 m

    v 20 -

    1

    2

    mv 22 -

    1

    2 (m+m

    )v 23 …⑦

    整理⑥⑦可得:f•

    L

    2 +f.x=

    mv 20

    4 -

    1

    2

    mv 22 …⑧

    将⑧与②比较可得:fx=

    fL

    4 -

    1

    2

    mv 22 ,显然x <

    L

    4 ,即金属块不能到达木板的最右端,所以题③正确,再由Q=f

    S 相对 可知,乙图中产生的热量较少,所以⑤正确.

    以木板为参考系,甲图中应有:L=

    v 0 +0

    2 t 1 …⑨

    乙图中应有:

    L

    2 +x=

    v 0 +0

    2 t 2 …⑩

    由于x<

    L

    4 ,比较⑨⑩可得

    t 1

    >t 2 ,所以题⑥正确

    综上所述③⑤⑥正确,①②④错误,所以B正确.

    故选B.

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