题文
如图所示,在光滑水平桌面上放有长木板
,
的右端有固定挡板
,木板
的长度为
。另有小物块
和
可以在长木板上滑动,
之间和
之间的动摩擦因数相同,
之间和
之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
的尺寸以及
的厚度皆可忽略不计,
(连同挡板
)的质量皆为
。(1)若
被固定在桌面上,
静止放在木板
的中央,
以初速度
从左端冲上木板
,物块
刚好能碰到
,求
之间的动摩擦因数;(2)若
未被固定在桌面上,开始时
静止放在木板
的中央,
以初速度
从左端冲上木板
。a.要使物块
与
能相碰,初速度
应满足的条件是什么?b.若物块
与
发生碰撞过程的时间极短,且碰撞过程中没有机械能损失,要使物块
能够与挡板
发生碰撞,初速度
应满足的条件是什么?
题型:未知 难度:其他题型
答案
解析
(1)C被固定住,则A在摩擦力的作用下减速运动到B点,刚好碰到B的条件是达到B点A速度为零,即
,得
(2)a、要使物块A刚好与物块B发生碰撞,物块A运动到物块B处时,A、B的速度相等,
即v1=
-μgt=
μgt ,得v1=
设木板C在此过程中的位移为x1,则物块A的位移为x1+L,由动能定理
-μmg(x1+L)=
mv12-
m
2
μmgx1=
(2m)v12
联立上述各式解得
,要使物块A、B发生相碰的条件是
b、因为AB碰撞过程中没有机械能的损失,且两物块完全相同,所以碰撞时交换速度,就好像是A一直减速运动到挡板P一样,且刚好发生碰撞时,BC速度相等
即v2=
-μgt=
μgt ,得v2=
设木板C在此过程中的位移为x2,则物块AB的位移之和为x2+2L,由动能定理
-μmg(x2+2L)=
mv22-
m
2
μmgx2=
(2m)v22
联立上述各式解得
,要使物块B与挡板发生相碰的条件是
故答案为:(1)
,(2)
,
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,在光滑水平桌面上放有长木板,的.....”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。





