题文
(9分)如图所示,在光滑的水平地面上,质量为M=2kg的滑块上用轻杆及轻绳悬吊质量为m=lkg的小球,轻绳的长度为L=lm。此装置一起以速度v0=2m/s的速度向右滑动。另一质量也为M=2kg的滑块静止于上述装置的右侧。当两滑块相撞后,粘在一起向右运动,重力加速度为g=l0m/s2。求:
①两滑块粘在一起时的共同速度;
②小球向右摆动的最大高度。
题型:未知 难度:其他题型
答案
①1 m/s ②0.04m
解析
①两滑块相撞过程,由于碰撞时间极短,小球的宏观位置还没有发生改变,两滑块已经达到共同速度,因此悬线仍保持竖直方向。由动量守恒定律,有Mv0=2Mv(2分)
代入数据得:
m/s(1分)
②两滑块碰撞完毕后,小球上升到最高点的过程,系统在水平方向上所受合外力为零,动量守恒,小球上升到最高点时,系统有相同的水平速度,则2Mv +mv0=(2M+m)v′(2分)
解得,
两滑块相撞后到小球上升到最高点,由能量守恒有:
(2分)
代入数据得:
(1分)
考点
据考高分专家说,试题“(9分)如图所示,在光滑的水平地面上,质.....”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。





