圓夢資料動量定理與動量守恒定律·典型例題解析

【例1】在光滑的水平面上有一質(zhì)量為2m的盒子，盒子中間有一質(zhì)量為m的物體，如圖55－1所示．物體與盒底間的動摩擦因數(shù)為μ現(xiàn)給物體以水平速度v0向右運動，當(dāng)它剛好與盒子右壁相碰時，速度減為(1)物體在盒內(nèi)滑行的時間；(2)物體與盒子右壁相碰過程中對盒子的沖量．解析：(1)對物體在盒內(nèi)滑行的時間內(nèi)應(yīng)用動量定理得：－μmgt＝(2)物體與盒子右壁相碰前及相碰過程中系統(tǒng)的總動量都守恒，設(shè)碰點撥：分清不同的物理過程所遵循的相應(yīng)物理規(guī)律是解題的關(guān)鍵．【例2】如圖55－2所示，質(zhì)量均為M的小車A、B，B車上1.8m/s在光滑的水平面上相向運動，相碰后連在一起，則碰撞剛結(jié)束時小車的速度多大？C球擺到最高點時C球的速度多大？解析：兩車相碰過程由于作用時間很短，C球沒有參與兩車在水平方向的相互作用．對兩車組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得(以向左為正)：Mv－Mv＝2Mv1兩車相碰后速度v1＝0，這時C球的速度仍為v，向左，接著C球向左上方擺動與兩車發(fā)生相互作用，到達(dá)最高點時和兩車點撥：兩車相碰的過程，由于作用時間很短，可認(rèn)為各物都沒有發(fā)生位移，因而C球的懸線不偏離豎直方向，不

如圖,光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體,斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上.某時刻小孩將冰塊以相對冰面的速度向斜面體推出,冰塊平滑地滑上斜面體,在斜面體上上升的最大高度為小于斜面體的高度).已知小孩與滑板的總質(zhì)量為,冰塊的質(zhì)量為,小孩與滑板始終無相對運動.取重力加速度的大小.

(i)求斜面體的質(zhì)量;

通過計算判斷,冰塊與斜面體分離后能否追上小孩?如圖所示:質(zhì)量的滑板靜止在光滑水平面上,其左端C距鎖定裝置D的水平距離,滑板的上表面由粗糙水平面和光滑圓弧面在B點平滑對接而成,粗糙水平面長,圓弧的半徑.現(xiàn)讓一質(zhì)量,可視為質(zhì)點的小滑塊以大小、方向水平向左的初速度滑上滑板的右端A.若滑板到達(dá)D處即被鎖定,滑塊返回B點時裝置D即刻解鎖,已知滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù),重力加速度.求:

(1)滑板到達(dá)D處前瞬間的速率;

(2)滑塊達(dá)到最大高度時與圓弧頂點P的距離;

(3)滑塊與滑板間摩擦產(chǎn)生的總熱量.參考答案

跟蹤反饋1．如圖55－5所示，質(zhì)量為m的小球懸掛在質(zhì)量為M的小車上，小車靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)將小球拉到懸線呈水平位置時自由釋放，小球向下擺動后陷入固定在車上的一塊橡皮泥中，則此后小車的狀態(tài)是[]A．向右勻速運動B．向左勻速運動C．靜止不動D．左右來回運動2．質(zhì)量為m的木塊和質(zhì)量為M的金屬塊用細(xì)線系在一起，懸浮在深水中的某一位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，若細(xì)線斷裂，木塊向上浮起h的高度時與金屬塊之間的距離為_______．3．在光滑的水平面上有三個完全相同的小球排成一條直線，第2、3兩個小球靜止并靠在一起，如圖55－6所示：第1個小球以速度v0，射向它們并發(fā)生正碰，已知在不存在第3個球時第一個球與靜止的第二個球碰后第一個球的速度為零，第二個球速度為v0，現(xiàn)存在第三個球，則正碰后三球的速度分別為_______、_______、_______