题目内容

【题目】如图所示,在光滑水平面上有两个并排放置的木块A和B,已知mA=0.5kg,mB=0.3kg,有一质量为mC=0.1kg的小物块C以20m/s的水平速度滑上A表面,由于C和A、B间有摩擦,C滑到B表面上时最终与B以2.5m/s的共同速度运动,求:

(1)木块A的最后速度;
(2)C离开A时C的速度.

【答案】
(1)

解:CA上滑动的过程中,以ABC组成的系统为研究对象,

系统动量守恒,规定向右为正方向,由动量守恒定律得:

mCv0=mCvC+(mA+mBvA

即:0.1×20=0.1×vC+(0.5+0.3)×vA…①

CB上滑动时,BC组成系统的动量守恒,

由动量守恒定律得:mCvC+mBvA=(mC+mBvCB

即:0.1×vC+0.3×vA=(0.3+0.1)×2.5…②,

由①②解得:vA=2m/s,方向:向右,vC=4m/s,方向:向右

答:木块A的最后的速度vA=2m/s,速度方向向右


(2)

解:CA上滑动的过程中,以ABC组成的系统为研究对象,

系统动量守恒,规定向右为正方向,由动量守恒定律得:

mCv0=mCvC+(mA+mBvA

即:0.1×20=0.1×vC+(0.5+0.3)×vA…①

CB上滑动时,BC组成系统的动量守恒,

由动量守恒定律得:mCvC+mBvA=(mC+mBvCB

即:0.1×vC+0.3×vA=(0.3+0.1)×2.5…②,

由①②解得:vA=2m/s,方向:向右,vC=4m/s,方向:向右

答:C离开A时的速度vC=4m/s,速度方向向右


【解析】C在A上滑动的过程中,ABC组成系统的动量守恒,由动量守恒定律研究整个过程列出等式,
C在B上滑动时,BC组成系统的动量守恒,根据运量守恒定律研究C在B上滑行的过程,列出等式求解.
【考点精析】解答此题的关键在于理解动量守恒定律的相关知识,掌握动量守恒定律成立的条件:系统不受外力或系统所受外力的合力为零;系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多;系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.

练习册系列答案
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【题目】某实验小组应用如图1所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz.实验步骤如下:
A.按图所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;
C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;
D.改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度.

根据以上实验过程,回答以下问题:
(1)对于上述实验,下列说法正确的是
A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B.实验过程中砝码盘处于超重状态
C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行
D.弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半
E.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)图2是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为:SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则a=m/s2(结果保留两位有效数字).
(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像,图3中与本实验相符合的是

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