(9分) 如图所示，光滑的圆弧AB固定在甲车的左端，其半径R=１m。质量均为M="3" kg的甲、乙两辆小车静止于光滑水平面上，两车之间通过一感应

题文

(9分) 如图所示，光滑的

圆弧AB（质量可忽略）固定在甲车的左端，其半径R=１m。质量均为M="3" kg的甲、乙两辆小车静止于光滑水平面上，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）。其中甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.4。将质量为m="2" kg的滑块P（可视为质点）从Ａ处由静止释放，滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车。求：



（i）滑块P刚滑上乙车时的速度大小；
（ii）滑块P在乙车上滑行的距离为多大？

题型：未知 难度：其他题型

答案

解析

（i）设滑块P刚滑上乙车时的速度为v₁，此时两车的速度为v₂，对整体应用动量守恒和能量关系有：
mv₁－2Mv₂=0               （1分）
mgR=

        （2分）
解得：v₁=

     

  （1分）
（ii）设滑块P和小车乙达到的共同速度为v，滑块P在乙车上滑行的距离为L，对滑块P和小车乙应用动量守恒和能量关系有：
mv₁－Mv₂=（m＋M）v                 （2分）
μmgL=

＋

－

     （2分）
解得：

      （1分）

考点

据考高分专家说，试题“(9分) 如图所示，光滑的圆弧AB（质量.....”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：

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。