在光滑的水平面上沿直线按不同的间距依次排列着质量均为m的滑块,1、2、3、…(n-1)、n,滑块P的质量也为m.P从静止开始在大小为F的水平恒力作用下向右运动,经时间T与滑块1碰撞

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

在光滑的水平面上沿直线按不同的间距依次排列着质量均为m的滑块,1、2、3、…(n-1)、n,滑块P的质量也为mP从静止开始在大小为F的水平恒力作用下向右运动,经时间T与滑块1碰撞,碰撞后滑块便粘连在一起.以后每经过时间T就与下一滑块碰撞一次,每次碰撞后均粘连在一起,每次碰撞时间极短,每个物块都可简化为质点.求:
 
(1)第一次碰撞后瞬间的速度及第一次碰撞过程中产生的内能;
(2)发生第n次碰撞后瞬间的速度vn为多大;
(3)第n-1个滑块与第n个滑块间的距离sn-1

◎ 答案

(1);(2);(3)

◎ 解析

(1)设第一次碰撞前瞬间P的速度为u1,根据动量定理,有
FT=mu1                                                    ①
则撞前瞬间的速度u1=                                    ②
因碰撞时间极短,第一次碰撞后瞬间的速度为v1,根据动量定理,有
FT=2mv1                                                    ③
则碰后瞬间速度v1=                                       ④
第一次碰撞过程中产生的内能△E==        ⑤
(2)因每次碰撞时间极短,对从开始到发生第n次碰撞后瞬间应用动量定理,有
FnT=(n+1)mvn                                             ⑥
解得vn=                                            ⑦
(3)同理可以求出第(n-1)次碰后的速度vn-1=       ⑧
对第n次碰撞前全过程应用动量定理
FnT=nmun                                                   ⑨
解得un=                                                ⑩(与n无关)
n-1到n之间应用动能定理,有
Fsn-1=
解得sn-1=

◎ 知识点

    专家分析,试题“在光滑的水平面上沿直线按不同的间距依次排列着质量均为m的滑块,1、2、3、…(n-1)、n,滑块P的质量也为m.P从静止开始在大小为F的水平恒力作用下向右运动,经时间T与滑块1碰撞…”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。

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