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:C在A上滑动的过程中,以A、B、C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+mB)vA,
即:0.1×20=0.1×vC+(0.5+0.3)×vA…①
C在B上滑动时,B、C组成系统的动量守恒,
由动量守恒定律得:mCvC+mBvA=(mC+mB)vCB,
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:C在A上滑动的过程中,以A、B、C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+mB)vA,
即:0.1×20=0.1×vC+(0.5+0.3)×vA…①
C在B上滑动时,B、C组成系统的动量守恒,
由动量守恒定律得:mCvC+mBvA=(mC+mB)vCB,
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,A、B、C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,B、C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.