题文
如图所示,在光滑的水平面上有一长为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的14圆弧槽C,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C静止在水平面上.现有滑块A以初速V0从右端滑上B,并以12V0滑离B,恰好能到达C的最高点.A、B、C的质量均为m,试求:
(1)木板B上表面的动摩擦因素μ;
(2)14圆弧槽C的半径R;
(3)当A滑离C时,C的速度.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)当A在B上滑动时,A与BC整体发生作用,规定向左为正方向,由于水平面光滑,A与BC组成的系统动量守恒,有:
mv0=m×12v0+2mv1
得:v1=14v0
由能量守恒得知系统动能的减小量等于滑动过程中产生的内能,有:
Q=μmgL=12mv20-12m(v02)2-12×2m×(v04)2
得:μ=5v2016Lg
(2)当A滑上C,B与C分离,A与C发生作用,设到达最高点时速度相等为V2,规定向左为正方向,由于水平面光滑,A与C组成的系统动量守恒,有:
m×12v0+mv1=(m+m)V2,
得:V2=3v08
A与C组成的系统机械能守恒,有:
12m(v02)2+12m×(v04)2=12×(2m)v22+mgR
得:R=v2064g
(3)当A滑下C时,设A的速度为VA,C的速度为VC,规定向左为正方向,A与C组成的系统动量守恒,有:
m×12v0+mv1=mvA+mvC
A与C组成的系统动能守恒,有:
12m(v02)2+12m×(v04)2=12mv2A+12mv2C
解得:VC=v02.
答:(1)木板B上表面的动摩擦因素为5v2016Lg;
(2)14圆弧槽C的半径为v2064g;
(3)当A滑离C时,C的速度是v02.
解析
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考点
据考高分专家说,试题“如图所示,在光滑的水平面上有一长为L的木.....”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。





