根据(13)?、(15)?二式,如令
k?则有
aAB11/41???0.18 (16)? aAB231/431??kt1? t2?kt1 t2由此可以推知,在第三次碰撞中必有
??kt2??k2t1? (17)? t3?kt2?k2t1 t3在第n次碰撞中有
??kn-1t1? ( tn?kn-1t1 tn18)?
即每一次所需时间要比上次少得多(A在B中所走的距离也小得多)。把所有的时间加在一起,得
?22?1?)?k???22?T???(ti?ti?)?(t1?t1s=3.56s (19)? ???31?1?ki?1i?0???这就是说,在B开始运动后3.56 s时,A将紧贴B的左壁,并与B具有相同速度,二者不再发生碰撞,一
直处于相对静止状态。现取A和B都静止时作为初态,以T?4.0s时刻的运动状态为末态,设此时A和B的速度为V,由动量定理,有 FT?(mA?mB)V 代入数值,得 V?FT?9.6m?s-1 (20)?
mA?mB答:自车厢开始运动到4.0 s时车厢与物块的速度相同,均为9.6m?s-1 评分标准:本题25分。
得出摩擦力Ff得5分,得出第一次碰撞时间t1得5分,得出第二次碰撞时间t2得5分。得出无穷次碰撞时间T?得5分 ,得到最后结果V再得5分。
第十九届全国中学生物理竞赛预赛题 第16页