高考物理复习题求解

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/23 02:37:09
如图所示为三块质量均为m,长度均为L的木块。木块1和木块2重叠放在光滑的水平面上，木块3沿光滑水平桌面运动并与叠放在下面的木块2发生碰撞后粘合在一起（设碰庄时间计短），如果要求碰后原来叠放在上面的木块1完全移到木块3上，并且不会从木块3上掉下，木块3碰撞前动能应满足什么条件？设木块之间的动摩擦因数为u。
由于图不清楚,左边的为木块3,右下为木块2,右上为木块1

请看例2
http://www.vsedu.com/educa/unvisity/zxxzt/20070523/zt/gz/wl/68.htm

对于三个木块动量守恒
mV0=3mV
V=V0/3
对于1块能量守恒，动能来源于摩擦力作功，摩擦力为mgμ，距离为l
mg*μl=0.5mV²
18ulg=V0²

总而言之，就是动量守恒和能量守恒，我们假设木块1初速度V，那么最后三木块同速的时候速度为V/3，损失的能量有两部分，一部分在碰撞的瞬间变内能了，另一部分在给木块3加速的过程中摩擦变成热能了
开始的能量是，mv方/2
A碰撞后瞬间的总能量是，mv方/4
B最后的能量是mv方/6
C摩擦产生的热量不能大于3umgL/2，不能小于umgL，因为要想木块3不掉下来，它与木块12的相对运动就不能大于3L/2 ，要想木块3到木块1上，相对运动就要不能小于L
A-B=C
好了，问题解决了

解: 设木块3的初始动能为E,初速度为V,那么E=1/2mv^2
首先根据动量守衡定律,因为最终三块木块速度一样了,而且粘在一起,我们
可以得出:
MV=3MV1 那么V1=1/3V
然后根据能量守衡原理,可以知道木块3在碰撞前的动能应该等于三块木块碰撞后的总动能和木块1相对移动后产生的热能之和,且相对位移为L,即:
E=1/2MV^2=3 x 1/2MV1^2 + MguL
根据以上等式可以得出:
MguL=1/2MV^2 - 1/6MV^2=1/3MV^2
因此:
E=3/2mguL
所以木块3碰装前动能应该为3/2mguL.

希望能帮到你!

mV0=2mV1
2mV1=3mV2