解题思路:(1)A到B的过程中,只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律求出碰撞前A的速度.
(2)A、B碰撞的过程中动量守恒,根据动量守恒定律求出碰撞后整体的速率.
(3)对AB整体运用动能定理,求出AB整体在桌面上滑动的距离.
(1)滑块从圆弧最高点滑到最低点的过程中,根据机械能守恒定律,有:mAgR=
1
2mA
v2A
得:vA=
2gR=
2×10×0.2=2m/s.
(2)滑块A与B碰撞,轨道向右为正方向,根据动量守恒定律,有:mAvA=(mA+mB)v'
得:v′=
1
2vA=
1
2×2=1m/s.
(3)滑块A与B粘在一起滑行,根据动能定理,有:f•l=
1
2(mA+mB)v′2
又因为:f=μN=μ(mA+mB)g
代入数据联立解得:l=0.25m.
答:(1)碰撞前瞬间A的速率为2m/s;
(2)碰撞后瞬间A和B整体的速率为1m/s;
(3)A和B整体在桌面上滑动的距离为0.25m.
点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.
考点点评: 本题考查了机械能守恒、动量守恒、动能定理的综合,难度中等,知道机械能守恒和动量守恒的条件,关键是合理地选择研究对象和过程,选择合适的规律进行求解.