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水平冰面的同一直线上有三个木箱A、B、C,质量均为60kg.一质量为30kg的猴子停在A上,与A一起以3m/s的速度向右滑向静止的木箱B、C,在接近B时,以6m

题文

水平冰面的同一直线上有三个木箱A、B、C,质量均为60kg.一质量为30kg的猴子停在A上,与A一起以3m/s的速度向右滑向静止的木箱B、C,在接近B时,以6m/s的水平速度跳上木箱B,接近木箱C时再以6m/s的水平对地速度跳上木箱C,最终与C一起运动,若木箱在运动过程中发生碰撞,则碰撞后不再分开,求木箱A、B、C最终运动的速度.
水平冰面的同一直线上有三个木箱A、B、C,质量均为60kg.一质量为30kg的猴子停在A上,与A一起以3m/s的速度向右滑向静止的木箱B、C,在接近B时,以6m

题型:未知 难度:其他题型

答案

vC=2m/s,方向向右。

解析


猴子跳离木箱A过程动量守恒,跳离后木箱速度为vA1
(M+m)v0=mv+MvA1
解得:vA1=1.5m/s
猴子跳上木箱B后再跳离木箱B,B和猴子组成系统动量守恒
mv=mv+MvB1,解得vB1=0
A木箱将追上B木箱发生正碰,AB组成系统动量守恒,碰后速度为vAB
MvA1=2MvAB,解得vAB=0.75m/s,方向水平向右,
猴子跳上木箱C过程,动量守恒:mv=(m+M)vC
解得vC=2m/s,方向向右。

考点

据考高分专家说,试题“水平冰面的同一直线上有三个木箱A、B、C.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。

动量守恒定律

动量守恒定律:
1、内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
2、表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。
3、动量守恒定律成立的条件:
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零;
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计;
③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”:
①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。

动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:


水平冰面的同一直线上有三个木箱A、B、C,质量均为60kg.一质量为30kg的猴子停在A上,与A一起以3m/s的速度向右滑向静止的木箱B、C,在接近B时,以6m


水平冰面的同一直线上有三个木箱A、B、C,质量均为60kg.一质量为30kg的猴子停在A上,与A一起以3m/s的速度向右滑向静止的木箱B、C,在接近B时,以6m


水平冰面的同一直线上有三个木箱A、B、C,质量均为60kg.一质量为30kg的猴子停在A上,与A一起以3m/s的速度向右滑向静止的木箱B、C,在接近B时,以6m

系统动量守恒的判断方法:

方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下:
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。
方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下:
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。

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