Question

16．如圖所示，光滑水平面上靜止放置兩物體A、B，m_A=1kg，m_B=2kg．現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F=3N，經(jīng)時(shí)間t=3s后撤去該力．A繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，與B發(fā)生正碰，碰后A、B粘在一起以共同的速度向右運(yùn)動(dòng)．求：
（1）撤去拉力F時(shí)物體A的速度
（2）碰后A、B物體的共同速度
（3）碰撞過(guò)程中物體B對(duì)A做的功．

Answer 1

分析 （1）對(duì)F作用在A上的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量定理列式求解；
（2）碰撞過(guò)程中，AB系統(tǒng)動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式求解共同速度；
（3）根據(jù)動(dòng)能定理求解碰撞過(guò)程中物體B對(duì)A做的功．

解答 解：（1）對(duì)F作用在A上的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量定理得：
Ft=m_Av_A
解得：${v}_{A}=\frac{3×3}{1}=9m/s$
（2）碰撞過(guò)程，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：
m_Av_A=（m_A+m_B）v_共
解得：v_共=3m/s
（3）由動(dòng)能定理得：${W}_{BA}=\frac{1}{2}{m}_{A}{{v}_{共}}^{2}-\frac{1}{2}{m}_{A}{{v}_{A}}^{2}=-36J$．
答：（1）撤去拉力F時(shí)物體A的速度為9m/s；
（2）碰后A、B物體的共同速度為3m/s；
（3）碰撞過(guò)程中物體B對(duì)A做的功為-36J．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律以及動(dòng)能定理的直接應(yīng)用，知道碰撞過(guò)程，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．