Question

【題目】如圖所示，PQ為粗糙水平面，左端P處有一固定擋板，右端Q處與以速率逆時針轉動的水平傳送帶平滑連接。兩滑塊A、B質量均為m，A滑塊與處于壓縮狀態(tài)的彈簧不掛接，B滑塊靜止在Q點�，F將A滑塊由靜止釋放，它向右運動距離后與B滑塊碰撞，碰撞后A與B粘在一起，共同在水平傳送帶上繼續(xù)運動，經距離到達傳送帶最右端M時速度恰好為零。已知兩滑塊與水平面PQ之間以及與傳送帶之間的動摩擦因數均為μ，重力加速度為g，求；

（1）A與B碰撞結束時的速度;

（2）彈簧的最大彈性勢能;

（3）兩滑塊與傳送帶之間因摩擦產生的熱量Q。

Answer 1

【答案】(1) (2) （3）

【解析】(1)兩滑塊碰撞后以共同速度v2一起做勻減速直線運動，

由動能定理可得：

接得：

(2)設A與B碰前的瞬間速度為v1，彈簧推A的過程，由能量守恒：

A與B的碰撞過程，由動量守恒：

聯立解得：

(3)兩物體減速到零的時間

此過程皮帶向左的位移

摩擦為反向運動，生熱的相對位移為兩著之和

聯立解得：