题文
如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M=20kg的足够长的木板,上表面粗糙,以速度v0=10m/s向右作匀速直线运动.现将质量为m=5kg的小铁块无初速地轻放在木板的前端,求
(1)小铁块与木板相对静止时,它们共同运动的速度为多大?
(2)全过程有多少机械能转化为系统的内能?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)以小铁块和木板组成的系统为研究对象,根据动量守恒定律得
Mv0=(M+m)v
得 v=Mv0M+m=8m/s
(2)根据能量守恒定律,系统损失的机械能全部转化为系统内能
则 Q=Mv022-(M+m)v22
得 Q=Mmv022(M+m)=200J
答:
(1)小铁块与木板相对静止时,它们共同运动的速度为8m/s.
(2)全过程有200J机械能转化为系统的内能.
解析
Mv0M+m
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为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。






