题文
如图所示,光滑水平面上有一小车B,右端固定一沙箱,沙箱左侧连接一水平轻弹簧,小车和沙箱总质量为M.车上放有一物块A,质量也为M.物块A随小车以速度
向右匀速运动,物块A与其左侧的车面的动摩擦因数为
,与其余部分车面间无摩擦.在车匀速运动时,距沙面H高处有一质量为m的泥球自由下落,恰好落在沙箱中,试求:
(1)小车在前进中,弹簧弹性势能的最大值是多少?
(2)为使物块A不从小车上滑下,车面粗糙部分至少应多长?
题型:未知 难度:其他题型
答案
解析
(1)m落在车中沙箱时,小车与m速度一体化,有
,而物块A此时的速度为
,之后,物块A与小车相互作用,压缩弹簧,当弹簧弹性势能最大时有:

(2)当物块A被弹开刚好滑至车面左端与小车相对静止时,它们的共同速度仍为
,则有
,
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,光滑水平面上有一小车B,右端固.....”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。







