EJU 2007 年第 1 回 物理 第 6 题

考点
碰撞与反弹系数、摩擦力
领域
力学
难度
中等
标准答案
⑤

解析摘要

标准解析

把全部摩擦路程合并算能量

设每个冰壶质量为m,A碰后滑行距离为S。水平冰面的动摩擦力大小均为 μ′mg\mu′mg。A初始动能为 mV02/2mV_0^2/2,先在碰前L段损失 μ′mgL\mu′mgL。

碰撞为弹性,不损失总平动动能;之后两冰壶分别滑行S、D直至停止,动能分别耗于对应摩擦功。因此

12mV02=μ′mgL+μ′mgS+μ′mgD.\frac12mV_0^2=\mu′mgL+\mu′mgS+\mu′mgD.

约去m并解得 S=V02/(2μ′g)−L−DS=V_0^2/(2\mu′g)-L-D。虽然碰撞使运动方向改变,摩擦功只取路径长度,不是沿初始方向的位移分量,所以D不需要再乘cosθ。

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