1.(2013全国新课标理综1第35题)(2)(9分) 在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B,两者相距为d。现给A一初速度,使A与B发生弹性正碰,碰撞时间极短:当两木块都停止运动后,相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ. B的质量为A的2倍,重力加速度大小为g.求A的初速度的大小。
解析:设在发生碰撞前的瞬间,木块A的速度大小为v;在碰撞后的瞬间,A和B的速度分别为v1和v2。在碰撞过程中,由能量守恒定律和动量守恒定律。得
mv2=mv12+·2mv22,
mv=mv1+2mv2,
式中,以碰撞前木块A的速度方向为正。联立解得:v1=- v2/2.
设碰撞后A和B运动的距离分别为d1和d2,由动能定理得
μmgd1= mv12。
μ(2m)gd2= 2mv22。
按题意有:d=d1+d2。
设A的初速度大小为v0,由动能定理得μmgd= mv02-mv2
联立解得:v0=。