题文
如图所示,光滑水平面左端的固定装置P能根据需要发射和接收质量
、速度为
的小球;右边用一长为
的不可伸长细线系一质量
的小球B,绳另一端固定于悬点,起初绳拉直,小球B静止于地面上且对地面的压力恰为零。某时刻让P发射一小球与静止的小球B发生碰撞,假定以后每当小球B经最低点且向右运动时就有一发射小球与小球B碰撞,导致小球B摆动的最大高度逐渐增加,设每次碰撞均没有机械能损失,
。求:
⑴第一次碰撞后,小球B上升的最大高度h;
⑵装置P要发射多少个小球,才能使小球B上升到与悬点等高处。
题型:未知 难度:其他题型
答案
解:(1)当
与静止的B的发生碰撞后,设
的速度为
,B的速度为
,由动量守恒和机械能守恒有
① 
②
解得:
③
B向上摆动过程中,由机械能守恒有,
④
解得: 
⑤
(2)当B再摆到最低点向右运动时,P发射的小球第二次与其碰撞,设碰后
的速度为
,B的速度为
,由动量守恒和机械能守恒有
⑥
⑦
解得: 
当P发射的小球第三次与其碰撞,设碰后B的速度为
,同理有,
当P发射的小球第n次与其碰撞,设碰后B的速度为
,同理有,
⑧
若让小球B上升到与悬点等高处,则
⑨
将
代入,即: 
解得:

⑩
解析
略
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,光滑水平面左端的固定装置P能根.....”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。





