题文
如图(甲)所示,物块A、B的质量分别是m1="4.0" kg和m2="6.0" kg,用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上,物块B左侧与竖直墙相接触.另有一个物块C从t=0 时刻起以一定的速度向左运动,在t="0.5" s时刻与物块A相碰,碰后立即与A粘在一起不再分开.物块C的v-t图象如图(乙)所示. 试求:
(1)物块C的质量m3;
(2)在5.0 s到15 s的时间内物块A的动量变化的大小和方向
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)2.0 kg. (2)16 kg·m/s,方向向右.
解析
(1)根据图象可知,物体C与物体A相碰前的速度为v1="6" m/s
相碰后的速度为:v2="2" m/s
根据动量守恒定律得:m3v1=(m1+m3)v2
解得:m3="2.0" kg
(2)规定向左的方向为正方向,在第5.0 s和第15 s末物块A的速度分别为:
v2="2" m/s,v3="--2" m/s
所以物块A的动量变化为:
Δp=m1(v3-v2)="-16" kg·m/s
即在5.0 s到15 s的时间内物块A动量变化的大小为:16 kg·m/s,方向向右.
考点
据考高分专家说,试题“如图(甲)所示,物块A、B的质量分别是m.....”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。





