Question

【题目】如图所示，质量为m1＝0.2kg小物块A沿水平面与小物块B发生正碰，小物块B的质量m2＝1.0kg。已知碰撞前A的速度大小为v0＝3.0 m／s，B静止在水平面上，两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，重力加速度g取10m／s2。试求碰后物块B在水平面上滑行的时间。

Answer 1

【答案】0．25 s≤t≤0.5 s

【解析】假如两物块发生的是完全非弹性碰撞，碰后的共同速度为v1，则由动量守恒定律有：

m1v0＝(m1＋m2)v1

碰后，A、B一起滑行直至停下，设滑行时间为t1，则由动量定理有：

μ(m1＋m2)gt1＝(m1＋m2)v1

解得t1＝0.25 s

假如两物块发生的是弹性碰撞，碰后A、B的速度分别为vA、vB，则由动量守恒定律有：

m1v0＝m1vA＋m2vB

m1v02＝m1vA2＋m2vB2

设碰后B滑行的时间为t2，则：μm2gt2＝m2vB

解得t2＝0.5 s

可见，碰后B在水平面上滑行的时间t满足: 0.25 s≤t≤0.5 s