如图所示,在光滑地面上排放两个相同得木块,长度皆为L=1M,在左边木块的左上端方一小金属块,它的质量和一个木块的质量相等

1个回答

  • 这题比较麻烦!

    首先得判断小金属块滑到左边木块最右端前是不是已经有共同速度了.所以也就是你说的要不要讨论的问题.我们先不讨论.直接设小金属块到左端的木块右端小金属块与两块木块没有共同速度.

    过程分析:小金属块受到向左的摩擦力作用,做减速运动

    左边的木块受到摩擦力向右,向右加速,并带动右边的木块一起加速

    设小金属块滑到左边木块的最右端速度为V1,设两木块此时的对地位移为S,速度为V2

    对小金属块:μmg(S+L)=mv^2/2-mv1^2/2①

    对两木块:μmgS=2mV2^2/2②

    联解①②式可得μmgL=mv^2/2-mv1^2/2-2mV2^2/2③

    对系统动量守恒 mv=mv1+2mv2④

    代入数据联解③④解得V2=1/3 V1=1/3或V2=1,V1=0

    这下再讨论了:

    ⑴如果V2=1/3 V1=1/3说明小金属块在左边木块最右端刚好有共同速度,这时就没有相对运动,就没有摩擦力了,就三者一起以1/3m/s的速度一起做匀速直线运动了,也就是右边木块的最后速度

    ⑵如果V2=1,V1=0

    因为小金属块是在做减速运动,木块是做加速运动,所以不可能小金属块的速度减到比木块小,只能是减到共同速度,说明小金属块不可能滑到木块的最右端,而是在左边木块的最右端的前面就要与木块共同运动了,直接对系统动量守恒

    mv=3mv'得v'=2/3m/s,这速度也是这种情况下右边木块的最后速度