首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
动量守恒定律
> 正文
返回
打印
如图所示，质量为M的平板车P高h，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另
网友投稿 2022-11-16 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，质量为M的平板车P高h，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球（大小不计）．今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M：m=4：1，重力加速度为g．求：
（1）小物块Q离开平板车时速度为多大？
（2）平板车P的长度为多少？
（3）小物块Q落地时距小球的水平距离为多少？
◎ 答案
（1）小球由静止摆到最低点的过程中，有
mgR（1-cos60°）=
1
2
m
v
20
解得，小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是：
v
0
=
gR
小球与物块Q相撞时，没有能量损失，动量守恒，机械能守恒，则有
mv
0
=mv
1
+mv
Q
1
2
m
v
20
=
1
2
m
v
21
+
1
2
m
v
2Q
，
解得，v
1
=0，v
Q
=v
0
=
gR
二者交换速度，即小球静止下来，Q在平板车上滑行的过程中，系统的动量守恒，则有
mv
Q
=Mv+m?2v
解得，v=
1
6
v
Q
=
gR
6
小物块Q离开平板车时，速度为2v=
gR
3
（2）由能的转化和守恒定律，知
fL=
1
2
m
v
2Q
-
1
2
M
v
2
-
1
2
m(2v
)
2
又f=μmg
解得，平板车P的长度为L=
7R
18μ
（3）小物块Q在平板车上滑行过程中，对地位移为s，则
-μmgs=
1
2
m(2v
)
2
-
1
2
m
v
2Q
解得，s=
4R
9μ
小物块Q离开平板车做平抛运动，平抛时间为 t=
2h
g
水平距离x=2vt=
2gR
3
故Q落地点距小球的水平距离为s+x=
4R
9μ
+
2gR
3
．
答：
（1）小物块Q离开平板车时速度为
gR
3
；
（2）平板车P的长度为为
7R
18μ
；
（3）小物块Q落地时距小球的水平距离为
4R
9μ
+
2gR
3
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，质量为M的平板车P高h，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另…”主要考查了你对 【动量守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/377910.html
十二生肖
十二星座
