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动量守恒定律的应用
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如图所示,光滑水平面MN的左端M处有一弹射装置P,右端N处与水平传送带理想连接。传送带水平部分长L=8m,并以恒定速度v=3m/s沿图示箭头方向移动。质量均为m=1kg、静止于MN上的
网友投稿 2022-11-17 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,光滑水平面MN的左端M处有一弹射装置P,右端N处与水平传送带理想连接。传送带水平部分长L=8m,并以恒定速度v=3m/s沿图示箭头方向移动。质量均为m=1kg、静止于MN上的物块A、B(视为质点)之间压缩一轻弹簧,贮有弹性势能E
P
=16J。若A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,则解除弹簧压缩,弹开物块A、B后,求:
(1)物块B在传送带上向右滑行的最远距离L
1
;
(2)物块B返回到水平面MN时的速度v
B
′;
(3)若物块B返回水平面MN后,与被弹射装置P弹回的物块A在水平面MN上弹性碰撞(碰撞过程无动能损失,碰撞时间极短),使物块B从传送带水平部分的右端Q滑出,则弹射装置P必须给物块A至少做多少功?
◎ 答案
解:(1)解除锁定后弹簧恢复原长时,A、B的速度大小分别为v
A
、v
B
,
由系统机械能守恒、动量守恒m
B
v
B
=m
A
v
A
联立解得v
A
=v
B
=4m/s
设B沿传送带向右滑行的最远距离为L
1
,由功能关系
解得L
1
=4m
(2)因为v=4m/s>3m/s,所以B返回时先加速再随传送带一起运动,
B返回到水平面MN时的速度v
B
′=3m/s
(3)以A为研究对象,设碰后A、B的速度分别为v
A
′、v
B
′′,
由动能定理
B能从Q端滑出一定有
A与B质量相等,完全弹性碰撞后速度互换,则A的速度v
A
′=v
B
′′
联立解得 W≥8J。
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,光滑水平面MN的左端M处有一弹射装置P,右端N处与水平传送带理想连接。传送带水平部分长L=8m,并以恒定速度v=3m/s沿图示箭头方向移动。质量均为m=1kg、静止于MN上的…”主要考查了你对 【动能定理】,【动量守恒定律的应用】 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/202211/379773.html
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