解题思路:(1)M、m作为系统,由动量守恒定律列出等式求解
(2)对A、B组成的系统,由能量守恒列出等式求解
(3)木板A与障碍物发生碰撞后以原速率反弹,当A、B再次处于相对静止状态时,两者的共同速度A、B和弹簧组成的系统动量守恒、能量守恒列出等式求解.
(1)设M、m共同速度为v,定水平向右为正方向,
由动量守恒定律得mvB-MvA=(M+m)v①
v=
mvB−MvA
M+m=2m/s②
(2)对A、B组成的系统,由能量守恒
[1/2M
v2A+
1
2m
v2B−
1
2(M+m)v2=μmg
3
4L③
代入数据得μ=0.6
(3)木板A与障碍物发生碰撞后以原速率反弹,假设B向右滑行并与弹簧发生相互作用,
当A、B再次处于相对静止状态时,两者的共同速度为u,在此过程中,A、B和弹簧组成的系统动量守恒、能量守恒.
由能量守恒定律得mv-Mv=(M+m)u④
u=0
设B相对A的路程为S,由能量守恒得
1
2(M+m)v2=μmgs⑤
代入数据得s=
2
3m
由于s>
L
4],所以B滑过Q点并与弹簧相互作用,然后相对A向左滑动到Q点左边,
设离Q点距离为s1
.s1=s−
1
4L=0.17m
答:(1)第一次二者刚好处于相对静止状态时的共同速度是2m/s;
(2)B与A的粗糙面之间的动摩擦因数s 0.6;
(3)滑块B最终停在木板A上的位置是0.17m.
点评:
本题考点: 动量守恒定律;能量守恒定律.
考点点评: 本题考查了能量的转化和守恒,同时还有动量守恒定律,涉及的知识点较多,对学生的能力要求较高.