题文
如图7-26所示,物块质量m=4kg,以速度v=2m/s水平滑上一静止的平板车上,平板车质量M=16kg,物块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.2,其他摩擦不计(
),求:
(1)物块相对平板车静止时,物块的速度;(2)物块在平板车上滑行的时间;
(3)物块在平板车上滑行的距离,要使物块在平板车上不滑下,平板车至少多长?
题型:未知 难度:其他题型
答案
解析
解:物块滑下平板车后,在车对它的摩擦力作用下开始减速,车在物块对它的摩擦力作用下开始加速,当二者速度相等时,物块相对平板车静止,不再发生相对滑动。
(1)物块滑上平板车的过程中,二者组成的系统动量守恒,取v 的方向为正方向。mv=(M+m)v′,
,即物块相对平板车静止时,物块速度为0.4m/s。
(2)由动量定理
,
(3)物块在平板车上滑行时,二者都做匀变速直线运动,且运动时间相同,因此,对物块
,对板车
,物块在板车上滑行的距离
,要使物块在平板车上不滑下,平板车至少长0.8m。
本题考查的是对动量守恒定律和动量定理问题的应用,根据动量守恒定律可求出物块相对平板车静止时的速度,再由动量定理得到时间;由匀变速直线运动的特点,可得结果。
考点
据考高分专家说,试题“如图7-26所示,物块质量m=4kg,以.....”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。





