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图10

(1)物块P从开始下落到第一次回到初始位置所经历的时间。

(2)从物块P开始下落到平板B的运动速度减小为零的这段时间内,P能回到初始位置的次数。

答案

解:(1)设物块P进入相互作用区域时的速度为v1,根据动量定理

mv1 = mgt0,

物块P从进入相互作用区域到速度减小为零的过程中,受到重力和平板的相互作用,设物块在相互作用区域内下落的加速度为a,根据牛顿第二定律

mg-kmg=ma,

设在相互作用区域内的下落时间为t,根据运动学公式

a =

而物块从开始下落到第一次回到初始位置的时间 

T =2(t+t0),

由上各式解得 T =t0 =1.1 s。

(2)设在一个运动的周期T内,平板B的速度减小量为Δv,根据动量定理

μMg·2t0 +μ(Mg+F)·2t = MΔv,

解得Δv = = 2.4×10-2m/s。

P回到初始位置的次数n = =8.3。

n应取整数,即n =8。

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