题文
如图所示,质量M的水平木板静止在光滑的水平地面上,板的左端放一质量为m的铁块,现给铁块一个水平向右的瞬时冲量使其以初速度
开始运动,并与固定在木板另一端的弹簧相碰后返回,恰好又停在木板左端,求:
(1)整个过程中系统克服摩擦力做的功.
(2)若铁块与木板间的动摩擦因数为m ,则铁块对木块相对位移的最大值是多少?
(3)系统的最大弹性势能是多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
解析
(1)系统动量守恒,铁块重新到达木板左端时,两者速度相等,设为v,全程克服摩擦力做功为W,则
,
,
(2)铁块从左向右相对木板位移由零到最大过程中,克服摩擦力做的功为全程克服摩擦力做的功W的一半,设相对位移的最大值为s,则W=2f·s,f=mmg,
(3)弹簧压缩到最短时,铁块对木板的相对速度为零,此时弹簧的弹性势能最大

或
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,质量M的水平木板静止在光滑的水.....”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。








