题文
如图所示是一个物理演示实验,它显示:图中自由下落的物体A和B经反弹后,B能上升到比初始位置高得多的地方。A是某种材料做成的实心球,质量m1="0.28" kg,在其顶部的凹坑中插着质量m2="0.10" kg的木棍B. B只是松松地插在凹坑中,其下端与坑底之间有小空隙。将此装置从A下端离地板的高度H="1.25" m处由静止释放.实验中,A触地后在极短时间内反弹,且其速度大小不变;接着木棍B脱离球A开始上升,而球A恰好停留在地板上。求木棍B上升的高度.(重力加速度g="10" m/s2)
题型:未知 难度:其他题型
答案
4.05 m
解析
本题考查动量守恒的瞬间问题,研究对象的选取至关重要,
根据题意,A碰地板后,反弹速度的大小v1等于它下落到地面时速度的大小,
即 v1=
="5" m/s,(2分)
A刚反弹后,速度向上,立刻与下落的B碰撞,
碰前B的速度:v2=
="5" m/s。(2分)
由题意,碰后A速度为零,以v2′表示B上升的初速度,
根据动量守恒,(以向上为正方向)
m1v1-m2v2=m2v2′,(2分)
得 v2′="9" m/s。(2分)
令h表示B上升的高度,有 h=
="4.05" m(2分)
考点
据考高分专家说,试题“如图所示是一个物理演示实验,它显示:图中.....”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。





