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1)求MN相碰前,M上产生的焦耳热;

2)求MN相碰前M运动的时间;

3MN相遇发生弹性碰撞,碰后瞬间对M施加一个沿斜面方向的作用力F,使MN同时匀减速到零,求M棒在减速到零的过程中作用力F的大小随时间变化的表达式。

【答案】10.48J;(21.5s;(3F=0.960.08t(t2.5s)

【解析】

1M棒匀速时,有

m1gsin37°=μ1m1gcos37°BIL

E=BLv0

M棒从开始到达虚线位置,有

M棒、N棒、电阻R产生的焦耳热之比为

QMQNQR=8∶1∶1⑥

QM=

①~⑦式解得

QM=0.48J

2)对M棒由动量定理有

(m1gsin37μ1m1gcos37°BL)t=m1v0

q=t=

Φ=BLd

t=1.5s

3)对MN棒碰撞过程,有

m1v0=m1v1m2v2

碰后对N

μ2m2gcos37°m2gsin37=m2a2

v2=a2t0

碰后对M

m1gsin37μ1m1gcos37°BILF=m1a1

v1=a1t0

t0=2.5s

式解得

F=0.960.08t(t≤2.5s)

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