题文
质量为m=1.0kg的物块A以v0=4.0m/s速度沿粗糙水平面滑向静止在水平面上质量为M=2.0kg的物块B,物块A和物块B碰撞时间极短,碰后两物块粘在一起.已知物块A和物块B均可视为质点,两物块间的距离为L=1.75m,两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.20,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)物块A和物块B碰撞前的瞬间,物块A的速度v大小;
(2)物块A和物块B碰撞的过程中,物块A对物块B的冲量I;
(3)物块A和物块B碰撞的过程中,系统损失的机械能△E.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)物块A运动到和物块B碰撞前的瞬间,根据动能定理得:
-μmgL=12mv2-12mv20
-0.2×1×10×1.75=12×1×v2-12×1×42
解得:v=3m/s
(2)以物块A和物块B为系统,根据动量守恒得:
mv=(M+m)v1
v1=1×31+2=1m/s
以物块B为研究对象,根据动量定理得:
I=Mv1
解得:I=2×1=2N•s,方向水平向右
(3)以物块A和物块B为系统,根据能量守恒得:
△E=12mv2-12(M+m)v21
解得:△E=12×1×32-12×(1+2)×12=3J
答:(1)物块A和物块B碰撞前的瞬间,物块A的速度v大小是3m/s;
(2)物块A和物块B碰撞的过程中,物块A对物块B的冲量大小是2N•s,方向水平向右;
(3)物块A和物块B碰撞的过程中,系统损失的机械能是3J.
解析
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考点
据考高分专家说,试题“质量为m=1.0kg的物块A以v0=4......”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。





