题文
如图所示,水平传送带AB足够长,质量为M=1kg的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动(传送带的速度恒定),木块与传送带的摩擦因数
,当木块运动到最左端A点时,一颗质量为m=20g的子弹,以v0=300m/s的水平向右的速度,正对射入木块并穿出,穿出速度v=50m/s,设子弹射穿木块的时间极短,(g取10m/s2)求:
(1)木块遭射击后远离A的最大距离;
(2)木块遭击后在传送带上向左运动所经历的时间.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)0.9m;(2)0.65s
解析
(1)设木块遭击后的速度瞬间变为V,以水平向右为正方向,由动量守恒定律得


则
,代入数据解得
,方向向右.
木块遭击后沿传送带向右匀减速滑动,其受力如图所示.
摩擦力
设木块远离A点的最大距离为s,此时木块的末速度为零,根据动能定理
则
(2)设木块向左加速到
时的位移为s1,由动能定理得
,则
由此可知,遭击木块在传送带上向左的运动过程分两个阶段:先向左加速运动一段时间
,再匀速运动一段时间
.
由动量定理得
,则

所求时间
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,水平传送带AB足够长,质量为M.....”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。





