题文
一辆平板车沿光滑平面运动,车的质量m=20kg,运动速度为v0=4m/s,求在下列情况下,车的速度变为多大?
(1)一个质量为m′=2kg的沙包从5m高处落入车内;
(2)将质量m′=2kg的沙包,以v=5m/s的速度迎面水平扔入车内.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)、沙包和车组成一个系统,在水平方向上动量守恒,选向右的方向为正.沙包在刚落入车内那一时刻,在水平方向上的速度为零,(注意v=2gh=2×10×5=10m/s是沙包刚落入车内在竖直方向的速度,它在水平方向的分速度为零),最后沙包停在车上,沙包和车有共同的速度v',
根据水平方向的动量守恒,可得:
mv0=(m'+m)v'
v′=mv0m′+m=20×420+2=4011m/s≈3.64m/s
(2)取车运动方向为正,设沙包和车的共同速度为v2,有
mv0-m′v1=(m+m′)v2
v2=mv0-m′v1m+m′=3.2m/s
答:(1)一个质量为m′=2kg的沙包从5m高处落入车内,车的最终速度为3.64m/s
(2)将质量m′=2kg的沙包,以v=5m/s的速度迎面水平扔入车内,车的最终速度为3.2m/s
解析
2gh
考点
据考高分专家说,试题“一辆平板车沿光滑平面运动,车的质量m=2.....”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。





