质量为M=4.0kg的平板小车静止在光滑的水平面上,如图所示,当t=0时,两个质量分别为mA=2kg、mB=1kg的小物体A、B都以大小为v0=7m/s.方向相反的水平速度,同时从小车板面上的

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

质量为M=4.0kg的平板小车静止在光滑的水平面上,如图所示,当t=0时,两个质量分别为mA=2kg、mB=1kg的小物体A、B都以大小为v0=7m/s.方向相反的水平速度,同时从小车板面上的左右两端相向滑动.直到它们在小车上停止滑动时都没有相碰,A、B与小车板面间的动摩擦因数均为μ=0.2,取g=10m/s2,求:
(1)A、B在车上都停止滑动时整体共同的速度
(2)A、B在小车上滑动过程中,系统损失的机械能
(3)从A、B开始滑动到都停止滑动一共经历了多长时间.
魔方格

◎ 答案

(1)全过程,对系统,由动量守恒,令向右为正:
mAv0-mBv0=(M+mA+mB)v′
整体共同的速度为v′=1m/s                                       
(2)全过程,对系统,由能量守恒得
△E=
1
2
mA
v20
+
1
2
mB
v20
-
1
2
(M+mA+mB)v′2
所以,系统损失的机械能:
△E=70J               
(3)根据动量定理得:
Ft=△p=m△v
对滑块从开始滑动到相对小车停止滑动的过程有:
mgμ△t=m△v
所以滑块在小车上的滑动时间:△t=
△v

由于B滑块的速度变化△v比A滑块大,所以相对小车的滑行时间长   
所以一共经历的滑行时间为:△t=△tB=
△vB
=4s
答:(1)A、B在车上都停止滑动时整体共同的速度是1m/s 
(2)A、B在小车上滑动过程中,系统损失的机械能是70J  
(3)从A、B开始滑动到都停止滑动一共经历了4s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“质量为M=4.0kg的平板小车静止在光滑的水平面上,如图所示,当t=0时,两个质量分别为mA=2kg、mB=1kg的小物体A、B都以大小为v0=7m/s.方向相反的水平速度,同时从小车板面上的…”主要考查了你对  【动能定理】,【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。

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