如图所示,可视为质点的小木块A、B的质量均为m,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计).让A、B以初速度v一起从O点滑出,滑行一段
问题描述:
如图所示,可视为质点的小木块A、B的质量均为m,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计).让A、B以初速度v一起从O点滑出,滑行一段距离后到达P点,速度变为
,此时炸药爆炸使木块A、B脱离,发现木块B立即停在原位置,木块A继续沿水平方向前进.已知O、P两点间的距离为s,炸药爆炸时释放的化学能均全部转化为木块的动能,爆炸时间很短可以忽略不计,求:v 2
(1)木块与水平地面的动摩擦因数μ;
(2)炸药爆炸时释放的化学能.
答
设木块与地面间的动摩擦因数为μ,炸药爆炸释放的化学能为E0
从O滑到P,对A、B,由动能定理得:
-μ•2mgs=
×2m×(1 2
)2-v 2
×2m×v2,1 2
在P点爆炸,A、B动量守恒:2m(
)=mvv 2
根据能量的转化与守恒:E0+
•2m1 2
=v2 4
mv2;1 2
解得:μ=
,E0=3v2
8gs
mv2.1 4
答:(1)木块与水平地面的动摩擦因数为
;(2)炸药爆炸时释放的化学能为3v2
8gs
mv2.1 4