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两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一...

两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段.两者的位置x随时间t变化的图象如图所示.求:

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(i)滑块a、b的质量之比;

(ii)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比.

 

(i)滑块a、b的质量之比为1:8; (ii)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比为1:2. 【点评】本题是对动量守恒的考查,同时注意位移时间图象的含义,根据图象来计算速度的大小,利用能量的守恒来分析损失的能量的多少. 【解析】【解析】 (i)设a、b的质量分别为m1、m2,a、b碰撞前地速度为v1、v2. 由题给的图象得 v1=﹣2m/s① v2=1m/s② a、b发生完全非弹性碰撞,碰撞后两滑块的共同速度为v. 由题给的图象得 v=m/s③ 由动量守恒定律得 m1v1+m2v2=(m1+m2)v④ 联立①②③④式得 m1:m2=1:8 (ii)由能量守恒得,两滑块因碰撞损失的机械能为 △E= 由图象可知,两滑块最后停止运动, 由动能定理得,两滑块克服摩擦力所做的功为 W= 联立⑥⑦式,并代入数据得 W:△E=1:2 答:(i)滑块a、b的质量之比为1:8; (ii)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比为1:2. 【点评】本题是对动量守恒的考查,同时注意位移时间图象的含义,根据图象来计算速度的大小,利用能量的守恒来分析损失的能量的多少.  
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考点分析:
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