率为k=1.92×10-3 s2/m.已知物块A和B的质量分别为mA=0.400 kg和mB=0.100 kg,重力加速度大小g=9.80 m/s2.
(1)若碰撞时间极短且忽略空气阻力,求h-v2直线斜率的理论值k0;
(2)求k值的相对误差δ(.
解析:(1)设物块A和B碰撞后共同运动的速度为v′,由动量守恒定律有
mBv=(mA+mB)v′①
在碰撞后A和B共同上升的过程中,由机械能守恒定律有
(mA+mB)v′2=(mA+mB)gh②
联立①②式得h=v2③
由题意得k0=④
代入题给数据得k0≈2.04×10-3 s2/m.⑤
(2)按照定义δ=×100%⑥
由⑤⑥式及题给条件得δ≈6%.⑦
答案:(1)2.04×10-3 s2/m (2)6%
4.如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M的长木板,以速度v0向右做匀速直线运动,将质量为m的小铁块轻轻放在木板上的A点,这时小铁块相对地面速度为零,小铁块相对木板向左滑动.由于小铁块和木板间有摩擦,最后它们之间相对静止,已知它们之间的动摩擦因数为μ,问:
(1)小铁块跟木板相对静止时,它们的共同速度多大?
(2)它们相对静止时,小铁块与A点距离多远?
(3)在全过程中有多少机械能转化为内能?
解析:(1)木板与小铁块组成的系统动量守恒.以v0的方向为正方向,由动量守恒定律得,