如图所示,质量为3m的足够长木板C静止在光滑水平面上,质量均为m的两个物体A、B放在C的左端,A、B间相距s0,现同时对A、B施加水平向右的瞬间冲量而使之分别获得初速度v0和2v

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

如图所示,质量为3m的足够长木板C 静止在光滑水平面上,质量均为m 的两个物体AB 放在C 的左端,AB 间相距s0,现同时对AB施加水平向右的瞬间冲量而使之分别获得初速度v0和2v0,若ABC之间的动摩擦因数分别为μ 和 2 μ ,则:
(1)最终ABC的共同速度为多大
(2)求A达到最小速度时,系统产生的热量Q

◎ 答案

(1)v=0.6v0
(2)Q=1.5mv02

◎ 解析

】(1)对ABC组成的系统,最终相对静止,设共同速度为v,由动量守恒定律:
mv0+2mv0=(mm+3mv
解得:v=0.6v0
(2)AB相对C向右匀减速运动阶段,C做匀加速运动,设A的加速度为aAB的加速度为aBC的加速度为aC ,设t时刻AC达到共同速度vAB的速度为vB
由牛顿第二定律:
aA
aB=2
aC
t时间内,对A,由速度公式:vAv0aAt
BvB=2v0aBt
CvAaC t
解得:vA=0.5v0    
vBv0
此后AC一起匀加速运动,B继续以加速度aB减速运动,故运动过程中A的最小速度为vA=0.5v0
根据系统的能量守恒定律,系统产生的热量
Qmv02m(2v0)2mv-A2-×3mv-A2mv-B2
解得Q=1.5mv02

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量为3m的足够长木板C静止在光滑水平面上,质量均为m的两个物体A、B放在C的左端,A、B间相距s0,现同时对A、B施加水平向右的瞬间冲量而使之分别获得初速度v0和2v…”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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