题文
如图所示,质量为m的有孔物体A套在光滑的水平杆上,在A下面用细绳挂一质量为M的物体B,若A固定不动,给B一水平冲量I,B恰能上升到使绳水平的位置。当A不固定时,要使B物体上升到使绳水平的位置,则给它的水平冲量至少多大?
题型:未知 难度:其他题型
答案
解析
当A固定不动时,B受到冲量后以A为圆心做圆周运动,只有重力做功,机械能守恒。在水平位置时B的重力势能应等于其在最低位置时获得的动能Mgh=Ek=p2/2M=I2/2M。
若A不固定,B向上摆动时A也要向右运动,当B恰能摆到水平位置时,它们具有相同的水平速度,把A、B看成一个系统,此系统除重力外,其他力不做功,机械能守恒。又在水平方向上系统不受外力作用,所以系统在水平方向上动量守恒,设M在最低点得到的速度为v0,到水平位置时的速度为v。
Mv0=(M+m)v。
Mv02/2=(M+m)v2/2+Mgh。
I′=Mv0。
I′=
点评:此题重要的是在理解A不固定,B恰能上升到使绳水平的位置时,其竖直方向的分速度为0,只有水平速度这个临界点。另外B上升时也不再是做圆周运动,此时绳的拉力对B做功(请同学们思考一下,绳的拉力对B做正功还是负功),有兴趣的同学还可以分析一下系统以后的运动情况。
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,质量为m的有孔物体A套在光滑的.....”主要考查你对 [动量 ]考点的理解。
动量
动量:
1.定义:物体的质量(m)跟其速度(v)的乘积(mv)叫做物体的动量,用符号p表示
2.定义式:p=mv
3.单位:千克·米/秒,符号kg·m/s
4.标矢性:矢量,方向与速度同向
5.状态量:对应于某一时刻或某一位置
6.相对性:与参考系有关,通常取地面为参考系
7.引入意义:①为了描述力作用一段时间后对物体产生的效果。②为了揭示相互作用的物体系统,在作用过程中遵守的规律
动量与动能:


