如图6所示,水平光滑地而上停放着一辆质最为M的小车,小车左端靠在竖直墙壁上,其左侧半径为R的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,轨道最低点B与水平轨道BC相切,整个轨道处于同一

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6所示,水平光滑地而上停放着一辆质最为M的小车,小车左端靠在竖直墙壁上,其左侧半径为R的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,轨道最低点B与水平轨道BC相切,整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速释放,物块沿轨道滑行至轨道未端C处恰好没有滑出。重力加速度为g,空气阻力可忽略不计,关于物块从A位置运动至C位置的过程,下列说法中正确的是                                              (   )
A.在这个过程中,小车和物块构成的系统水平方向动量守恒
B.在这个过程中,物块克服摩擦力所做的功为
C.在这个过程中,摩擦力对小车所做的功为
D.在这个过程中,由于摩擦生成的热量为

◎ 答案

D

◎ 解析

分析:A、系统所受合外力为零时,系统动量守恒;
B、由动能定理或机械能守恒定律求出物块滑到B点时的速度,
然后由动量守恒定律求出物块与小车的共同速度,最后由动能定理求出物块克服摩擦力所做的功;
C、由动能定理可以求出摩擦力对小车所做的功;
D、由能量守恒定律可以求出摩擦生成的热量.
解答:解:A、在物块从A位置运动到B位置过程中,小车和物块构成的系统在水平方向受到的合力不为零,系统在水平方向动量不守恒,故A错误;
B、物块从A滑到B的过程中,小车静止不动,对物块,由动能定理得:mgR=mv2-0,解得,物块到达B点时的速度;在物块从B运动到C过程中,物块做减速运动,小车做加速运动,最终两者速度相等,在此过程中,
系统在水平方向动量守恒,由动量守恒定律可得mv=(M+m)v′,v′=,以物块为研究对象,
由动能定理可得:-Wf=mv′2-mv2,解得:Wf=mgR-,故B错误;
C、对小车由动能定理得:Wf=Mv′2=,故C错误;
D、物块与小车组成的系统,在整个过程中,由能量守恒定律得:mgR=Q+(M+m)v′2,解得:Q=,D项正确;
故答案为:D.
点评:动量守恒条件是:系统所受合外力为零,对物体受力分析,判断系统动量是否守恒;熟练应用动量守恒定律、动能定律、能量守恒定律即可正确解题.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图6所示,水平光滑地而上停放着一辆质最为M的小车,小车左端靠在竖直墙壁上,其左侧半径为R的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,轨道最低点B与水平轨道BC相切,整个轨道处于同一…”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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐