Question

【题目】如图所示，在平直轨道上P点静止放置一个质量为2m的物体A，P点左侧粗糙，右侧光滑。现有一颗质量为m的子弹以v0的水平速度射入物体A并和物体A一起滑上光滑平面，与前方静止物体B发生弹性正碰后返回，在粗糙面滑行距离d停下。已知物体A与粗糙面之间的动摩擦因数为，求：

（1）子弹与物体A碰撞过程中损失的机械能；

（2）B物体的质量。

Answer 1

【答案】（1） ，（2）

【解析】试题分析：①由动量守恒定律可及功能关系可求得碰撞过程中损失的能量；

②对于碰撞过程由动量守恒及机械能定律列式，同时对于滑动过程中由能量守恒定律可明确物体的质量．

解析：①设子弹与物体A的共同速度为v，由动量守恒定律mv0=3mv

则该过程损失的机械能

②以子弹、物体A和物体B为系统，设B的质量为M，碰后子弹和物体A的速度为v1，物体B的速度为v2，由动量守恒定律3mv=Mv2﹣3mv1

碰撞过程机械能守恒

子弹与物体A滑上粗糙面到停止，由能量守恒定律

又

综上可解得M=9m

答：①子弹与物体A碰撞过程中损失的机械能为；

②B物体的质量为9m．