(1)橡胶棒是否能够全部进入“U”形框架内?(2)“U”形框架的最终速度；(3)橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中系统增加的电势能．

题文

(1)橡胶棒是否能够全部进入“U”形框架内?
(2)“U”形框架的最终速度；
(3)橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中系统增加的电势能．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）能全部进入（2）16J

解析

(1)设带电橡胶棒刚好全部进入“U”形框架时，达到与“U”形框架共速v，则由动能定理：

……………………………………①
由动量守恒：mv₀=(m+M)v………………………………………………………②
其中E=

………………………………………………………………………③
由①②③式联立得：L=0.3125(m)
∴L>l………………………………………………………………………………④
橡胶棒能全部进入“U”形框架.
(2)设相互作用过程中“U”形框架的最终速度为v₂,棒的最终速度为v₁
由(1)知棒能全部穿出“U”形框架
由动能定理：2×

………………………………⑤
由动量守恒：mv₀=mv₁+Mv₂ ……………………………………………………⑥
由③⑤⑥式联立得：v₂=2m/s……………………………………………………⑦
(3)系统增加的电势能等于机械能的减小量
△E=

(J) ……………………………………………⑧
评分标准：本题共18分，①②③④⑤⑥⑦⑧式各1分

考点

据考高分专家说，试题“(1)橡胶棒是否能够全部进入“U”形框架.....”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。