【2017·广东省广州市高三模拟考试】(14分)如图,水平面上相距为L=5m的P、Q两点分别固定一竖直挡板,一质量为M=2kg的小物块B静止在O点,OP段光滑,OQ段粗糙且长度为d=3m。一质量为m=1kg的小物块A以v0=6m/s的初速度从OP段的某点向右运动,并与B发生弹性碰撞。两物块与OQ段的动摩擦因数均为μ=0.2,两物块与挡板的碰撞时间极短且均不损失机械能。重力加速度g=10m/s2,求
(1)A与B在O点碰后瞬间各自的速度;
(2)两物块各自停止运动时的时间间隔。
(1),方向向左;,方向向右。(2)1s
【解析】(1)设A、B在O点碰后的速度分别为v1和v2,以向右为正方向
由动量守恒:
碰撞前后动能相等:
解得:方向向左,(1分)方向向右)
(2)碰后,两物块在OQ段减速时加速度大小均为:
B经过t1时间与Q处挡板碰,由运动学公式:得:(舍去)
与挡板碰后,B的速度大小,反弹后减速时间
反弹后经过位移,B停止运动。
物块A与P处挡板碰后,以v4=2m/s的速度滑上O点,经过停止。
所以最终A、B的距离s=d-s1-s2=1m,两者不会碰第二次。
在AB碰后, A运动总时间,
整体法得B运动总时间,则时间间隔。
动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:
系统动量守恒的判断方法:
方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下:
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。
方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下:
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。
登录并加入会员可无限制查看知识点解析