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(2014•山东)如图所示,光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质量为m,开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度v0,一段时间后,B与A同向运动发生碰撞并黏在一起,碰撞后

题目详情
(2014•山东)如图所示,光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质量为m,开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度v0,一段时间后,B与A同向运动发生碰撞并黏在一起,碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半,求:
(i)B的质量;
(ii)碰撞过程中A、B系统机械能的损失.
▼优质解答
答案和解析
(i)以初速度v0的方向为正方向,设B的质量为mB,A、B碰后的共同速度为v,
由题意知,碰撞前瞬间A的速度为
v
2
,碰撞前瞬间B的速度为2v,由动量守恒定律得,
m•
v
2
+2mBv=(m+mB)v    ①
由①式得,mB=
m
2
.②
(ii)从开始到碰后的全过程,以初速度v0的方向为正方向,由动量守恒得,
mv0=(m+mB)v    ③
设碰撞过程A、B系统机械能损失为△E,
△E=
1
2
m(
v
2
)2+
1
2
mB(2v)2-
1
2
(mB+m)v2,④
联立②③④式得,△E=
1
6
mv02
答:(i)B的质量为
m
2

(ii)碰撞过程中A、B系统机械能的损失为
1
6
mv02.