十万火急的关于动量守恒和摩擦力的问题!!!!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/24 02:49:03
一块13kg的木头被一个0.4kg的泥块击中,之后泥块粘在木头上,向前滑行了15cm. 已知木头和地面的摩擦系数是0.4,求泥块的原始速度

悬赏100分!!!!
不一定需要计算,但是希望给出具体的思路过程

击中后是个摩擦力做负功的匀减速运动

根据摩擦系数0.4可以得出加速度为4m/s^2(与物体重量无关,任何重量加速度均相同,另外,此处取g=10)

滑行15cm,就能求的击中后瞬间,沾上泥块的木头的速度

v/a=t
vt/2=s

v^2/2a=s

v^2/4*2=0.15

v=根号(1.2)

接下来根据动量守恒,就能求泥块初始速度

mv0=(m+M)v

v0=(m+M)v/m=(0.4+13)*根号(1.2)/0.4=36.7m/s

(13+0.4)*9.8*0.4*0.15=0.5*0.4*V^2

应该是能量守恒吧,这个不属于动量守恒的

因为存在摩擦力,整个系统的动量,动能均不守恒。但是碰撞过程动量守恒,也就是说木块获得初速度的瞬间,动量守恒。根据能量守恒可以求出木块和泥巴粘到一起后的初速度V,根据这个初速度V,再根据碰撞过程的动量守恒,就可以求出泥巴的碰撞前一瞬间的速度V1 ,
最后算的出来的V1大概是39.43m/s(g=10)

??由能量守恒,泥块动能最后转化摩擦力的内能,等于木头和泥块受到的摩擦力做的功。
m2v²/2=fs=μ(m1+m2)gs
得v²=2μ(m1+m2)gs/m2
??v²=2×0.4×(13+0.4)×9.8×0.15/0.4=3×13.4×9.8≈39.4
即v=6.3(m/s)