题文
如图所示,足够长的小平板车B的质量为M,以水平速度υ0向右在光滑水平面上运动,与此同时,质量为m的小物体A从车的右端以水平速度υ0沿车的粗糙上表面向左运动.若物体与车面之间的动摩擦因数为μ,则在足够长的时间内( )A.若M>m,物体A对地向左的最大位移是2Mυ20μ(M+m)gB.若M<m,小车B对地向右的最大位移是Mυ20μmgC.无论M与m的大小关系如何,摩擦力对平板车的冲量均为mυ0D.无论M与m的大小关系如何,摩擦力的作用时间均为2Mυ0μ(M+m)g
题型:未知 难度:其他题型
答案
规定向右为正方向,根据动量守恒定律有:Mv0-mv0=(M+m)v
解得:v=(M-m)v0M+m.
AB、A所受的摩擦力f=μmg,所以A的加速度a=μg,
根据v2-v02=2ax,若M>m,则共同的速度方向水平向右,则A相对于地面的最大位移大小x=v2-v022a=v022μg.
对B:加速度a′=μmgM.
根据v2-v02=2a′x′
解得B相对于地面的最大位移大小:x′=v2-v02-2μmgM=2M2v02μg(M+m)2.故A、B错误.
C、根据动量定理知,摩擦力对平板车的冲量等于平板车动量的变化量,即I=Mv-Mv0=-2mMv0m+M.故C错误.
D、根据动量定理得,-ft=Mv-Mv0,f=μmg,解得:t=2Mυ0μ(M+m)g.故D正确.
故选D.
解析
(M-m)v0M+m
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,足够长的小平板车B的质量为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。





