题文
如图所示的装置中,两个光滑定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面上。现用一根伸长量可以忽略的轻质细绳跨过定滑轮连接可视为质点的甲、乙两物体,其中甲放在斜面上且连线与斜面平行,乙悬在空中,放手后,甲、乙均处于静止状态。当一水平向右飞来的子弹击中乙(未穿出)后,子弹立即和乙一起在竖直平面内来回运动,若乙在摆动过程中,悬线偏离竖直方向的最大偏角为α=60°,整个过程中,甲均未动,且乙经过最高点(此时乙沿绳方向的合外力为零)和最低点时,甲在斜面上均即将滑动。已知乙的重心到悬点O的距离为l=0.9 m,乙的质量为m乙=0.99kg,子弹的质量m=0.01 kg,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)子弹射入射己前的速度大小;
(2)斜面对甲的最大静摩擦力。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)300m/s(2)7.5N
解析
(1)设子弹射入物块前的速度大小为v0,射入后共同速度的大小为v,
子弹击中乙的过程中动量守恒,有 mv0=(m+m乙)v ① (3分)
乙上摆到最高点的过程,机械能守恒
有
② (3分)
联立②③解得 v0=300m/s (2分)
(2)设甲物体的质量为m甲,说受的最大静摩擦力为f,斜面的倾角为θ,
当乙物体运动到最高点时,绳子上的弹力设为T1,
T1=(m+m乙)gcosθ ③ (2分)
此时甲物体恰好不下滑,有 m甲g sinθ=f+T1 ④ (2分)
当乙物体运动到最低点时,绳子上的弹力设为T2,
由牛顿第二定律:
⑤ (2分)
此时甲物体恰好不上滑,有 m甲g sinθ+f=T2 ⑥ (2分)
联立②③④⑤⑥解得 
N (3分)
考点
据考高分专家说,试题“如图所示的装置中,两个光滑定滑轮的半径很.....”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。





