题文
如图所示,轻杆一端固定着小球A,另一端可绕0点自由转动;矩形厚木板B放在粗糖的水平地面上,B上表面的最右端有一光滑小物块C;A在最低点时刚好与B左侧接触.轻杆与水平成30°角时,给A以大小为v0=3gL、方向垂直于杆的初速度,A到达最低点时与B发生正碰后静止.已知g为重力加速度,L为杆长;A、C可视为质点,质量均为m;B的质量为2m、长度也为L;B与地面的动摩擦因数μ=0.4,其余摩擦不计.
(1)求A到达最低点与B碰撞前,A受到杆的作用力大小;
(2)讨论木板高度h取不同值时,C落地瞬间与B左侧的水平距离.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)A在下落过程中,由动能定理得:
mg(L+Lsin30°)=12mv2-12mv02 ①,
在最低点,由牛顿第二定律得:F-mg=mv2L,
解得:F=7mg,则在最低点,杆对A的作用力大小为7mg,方向竖直向上.
(2)A与B碰撞过程系统动量守恒,由动量守恒定律得:mv=2mv′②,由①②v′=
解析
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考点
据考高分专家说,试题“如图所示,轻杆一端固定着小球A,另一端可.....”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。





