题文
如图12所示质量为M的小物块A静止在离地面高h的水平桌面的边缘,质量为m的小物块B沿桌面向A运动并以速度v0与之发生正碰(碰撞时间极短).碰后A离开桌面,其落点离出发点的水平距离为L.碰后B反向运动.已知B与桌面的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,桌面足够长.
求(1)碰后A、B小物块分离的瞬间速率各是多少?
(2)碰后小物块B后退的最大距离是多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)设:A、B碰后的瞬时速度大小分别是V和v,由动量守恒定律有:
mv0=MV-mv…①
对于A的平抛运动,有:
L=V•T…②
h=12gT2…③
解得:V=Lg2h,…④
v=MLmg2h-v0…⑤
(2)设B球后退最大距离为S,则由动能定理,有
μmgs=12mv2…⑥
S=12μg(MLmg2h-v0)2…⑦
答:(1)碰后A、B小物块分离的瞬间速率各是VA=Lg2h,v=MLmg2h-v0;
(2)碰后小物块B后退的最大距离是S=12μg(MLmg2h-v0)2.
解析
12
考点
据考高分专家说,试题“如图12所示质量为M的小物块A静止在离地.....”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。






