以V0=2m/s的水平速度，把质量为m=20kg小行李包送到原来静止在光滑水平轨道上的质量为M=30kg的长木板上。如果行李包与长木板之间的动摩擦因数为0．4，

题文

以V₀=2m/s的水平速度，把质量为m=20kg小行李包送到原来静止在光滑水平轨道上的质量为M=30kg的长木板上。如果行李包与长木板之间的动摩擦因数为0．4，取g＝10m/s²，求：



（1）行李包在长木板上滑行多长时间才能与长木板保持相对静止？
（2）长木板至少多长才能使行李包不致滑出木板外？

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）

（2）0．3m

解析

分析：当行李包滑上木板上之后，在摩擦力作用下，行李包作匀减速运动，木板作匀加速运动，最后达到共同速度，设其共同速度为V。对行李包和长木板组成的系统，满足动量守恒条件，根动量守恒定律有：mV₀=（M+m）V，得共同速度为




（1）、对行李包，所受动摩擦力为f=µmg，其加速度大小为a=µg=4m/s²



其速度从V₀=2m/s减至V=0．8m/s，所用时间为


（2）由运动过程示意图可知，木板滑动距离S₁，行李包滑动距离S₂及木板长度L间的几何关系为         L= S₂－S₁                     1
对行李包：



                  2
对长木板：

                        3
得木板最小长度L= S₂－S₁=0．3m
本题主要考查的是动量守恒问题。关键是分析其过程，将动量守恒与运动学公式相结合。

考点

据考高分专家说，试题“以V0=2m/s的水平速度，把质量为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。