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如图所示,水平桌面距地面高h=0.80m,桌面上放置两个小物块A、B,物块B置于桌面右边缘,物块A与物块B相距s=2.0m,两物块质量mA、mB均为0.10kg.现使物块A以速度v=5.0m/s向物块B运动,并与物块B发生正碰,碰撞时间极短,碰后物块B水平飞出,落到水平地面的位置与桌面右边缘的水平距离x=0.80m.已知物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.40,重力加速度g取10m/s2,物块A和B均可视为质点,不计空气阻力.求:
(1)两物块碰撞前瞬间物块A速度的大小;
(2)两物块碰撞后物块B水平飞出的速度大小;
(3)物块A与物块B碰撞过程中,A、B所组成的系统损失的机械能.

【答案】分析:(1)对于物块A滑行s=2m过程,运用动能定理,即可解出碰撞前瞬间物块A速度的大小;
(2)物块B离开桌面后做平抛运动,运用运动的分解,根据平抛运动的规律求出碰撞后物块B水平飞出的速度大小;
(3)物块A与物块B碰撞过程中动量守恒,由动量守恒定律求出碰后A的速度大小,即可得到B碰撞过程中A、B所组成的系统损失的机械能.
解答:解:(1)设物块A与B碰撞前瞬间的速度为v,由动能定理得
 
代入解得v=3.0m/s                                                    
(2)物块B离开桌面后做平抛运动,设其飞行时间为t,离开水平桌面时的速度为vB
则 
   竖直方向有:h=
   水平方向有:x=vBt                                              
联立解得vB=2.0 m/s                                                   
(3)物块A与物块B碰撞过程中动量守恒,设物块A碰撞后的速度为vA,则
   mAv=mAvA+mBvB                                           
解得vA=1.0 m/s                                                   
碰撞过程中系统损失的机械能△E=
解得△E=0.20 J                                                   
答:(1)两物块碰撞前瞬间物块A速度的大小是3m/s;
(2)两物块碰撞后物块B水平飞出的速度大小2m/s;
(3)物块A与物块B碰撞过程中,A、B所组成的系统损失的机械能是0.2J.
点评:本题要学会分析物理过程,把握每个过程遵循的物理规律是关键.本题有两个过程,对于碰撞,其基本规律是动量守恒,要熟练运用.
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(1)作用在木板上的恒力F的大小.
(2)若希望小金属块不滑出桌面,则恒力的大小应该如何调整,请说明理由.

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