Question

12．一个重物从空中落下，重物重2000kg，重物落在一个正立在木头的金属棒上，金属棒重400kg，重物以6m/s的速度撞在金属棒上，碰后两者一起运动，在不考虑弹性的情况下，金属棒向下方移动了0.75m．
（1）当重物撞击到金属棒上，求金属棒的速度．
（2）问金属棒在木板中金属棒两侧与木板的摩擦力．

Answer 1

分析 （1）撞击过程系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出速度．
（2）对金属棒应用动能定理可以求出摩擦力．

解答 解：（1）重物与金属棒撞击时，内力远大于外力，系统动量守恒，
以向下为正方向，由动量守恒定律得：mv=（M+m）v′，
即：2000×6=（2000+400）v′，解得：v′=5m/s；
（2）由动能定理得：（M+m）gh-fh=0-$\frac{1}{2}$（M+m）v²，
代入数据解得：f=64000N；
答：（1）当重物撞击到金属棒上，金属棒的速度为5m/s．
（2）问金属棒在木板中金属棒两侧与木板的摩擦力64000N．

点评 本题考查了求速度与摩擦力，应用动量守恒定律与动能定理即可正确解题．