Question

【題目】如圖，質量m=2kg的物體A由靜止開始沿固定斜面向下運動，已知A與斜面間的動摩擦因數，斜面傾角θ=37°，t1=3s后剛好下滑到斜面底端，然后滑上與斜面平滑連接的光滑水平（物體在連接處無能量損失），物體A與B（B的質量m=2kg）相碰結合成一個整體，一起向前滑動與固定擋板相撞，若物體與擋板作用時間t2=0.1s，碰擋板后反向彈回的速度大小v=1m/s。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

(1)物體A與B碰后瞬間的速度大小；

(2)物體對擋板的平均作用力大小。

Answer 1

【答案】(1)3 m/s；(2)160N

【解析】

(1)選A為研究對象，取沿斜面向下的方向為正方向，根據動量定理得（也可以用運動學公式與牛頓第二定律）

解得

m/s

AB相碰，動量守恒

解得

m/s

(2)物體碰擋板后速度變為水平向左，取向右為正方向，對AB由動量定理

解得

N

負號表示方向向左，由牛頓第三定律可知，物體對擋板的平均作用力N。