Question

【題目】如圖所示，滑板C置于光滑水平地面上，質量mc=1.5kg，上表面水平；可視為質點的滑塊A、B靜置于滑板上，A、B質量分別為mA=1kg，mB=2kg；A、B與C之間的動摩擦因數分別為μA=0.1，μB=0.2．A、B之間夾有少許炸藥(不計質量)，現引爆炸藥，已知爆炸過程時間極短且有48J的化學能轉化為A、B的動能．A、B最終沒有從滑板C上掉下來，重力加速度g=10m/s2，求：

(1)爆炸結束瞬間，A、B的速度vA、vB分別是多少?

(2)A、B、C最終所處的運動狀態分別是什么(只需定性回答)?準確作出整個過程A、B、C的v-t圖像(以向右為正方向，不要求寫出推算過程).

(3)整個過程中，系統因摩擦而產生的熱量是多少焦耳?

Answer 1

【答案】（1）vA=8m/s,方向水平向左；vB=4m/s，方向水平向右；

（2）A、B、C最終處于靜止狀態；

（3）Q=48J

【解析】

在爆炸過程中有動量守恒可知：

有能量守恒可得：

聯立解得：

，方向水平向左

，方向水平向右

（2）對ABC系統，有動量守恒可知，最終處于靜止狀態，其v-t圖像如圖所示：

（3）有能量守恒，48J的化學能轉化為AB的初始動能，AB的初動能最終全部轉化為焦耳熱，所以