题文
如图所示,质量为m的木块A放在光滑的水平面上,木块的长度为l,另一个质量为M=3m的小球B以速度V0在水平面上向左运动并与A在距竖直墙壁为s处发生碰撞,已知碰后木块A的速度大小为V0,木块A与墙壁的碰撞过程中无机械能损失,且碰撞时间极短,小球的半径可忽略不计.求:木块和小球发生第二次碰撞时,小球到墙壁的距离.
题型:未知 难度:其他题型
答案
小球与木块第一次碰撞过程动量守恒,设碰撞后小球的速度大小为v,取水平向左为正方向,
因此有:3mv0=mv0+3mv
解得:v=23v0
设第二次碰撞时小球到墙的距离为x,则在两次碰撞之间小球运动路程为s-x,木块运动的路程为s+x-2l
由于小球和木块在两次碰撞之间运动的时间相同,所以应有s-x2v0/3=s+x-2lv0
解得
x=s+4l5
即小球到墙壁的距离为s+4l5.
解析
23
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,质量为m的木块A放在光滑的水平.....”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。






