题目内容

11.如图所示,在光滑水平面上有质量为M=3kg的薄木板和质量为m=1kg的物块都以υ=4m/s的初速度向相反方向运动,它们间有摩擦,薄木板足够长.当薄木板的速度为2.4m/s时,物块的运动情况是(  )
A.做加速运动B.做减速运动C.做匀速运动D.无法判定

分析 分析物体的运动情况:初态时,系统的总动量方向水平向左,两个物体开始均做匀减速运动,m的速度先减至零,根据动量守恒定律求出此时M的速度.之后,m向左做匀加速运动,M继续向左做匀减速运动,最后两者一起向左匀速运动.根据动量守恒定律求出薄板的速度大小为2.4m/s时,物块的速度,并分析m的运动情况.

解答 解:由题意知M和m组成的系统动量守恒,由题意根据动量守恒可以求出当木板速度为2.4m/s时物体的速度v的大小与方向.设向右为正为方向,则有:
(M-m)v=Mv1+mv2
解得:${v}_{2}=\frac{(M-m)v-M{v}_{1}}{m}$=$\frac{(3-1)×4-3×2.4}{1}m/s=0.8m/s$,方向与M的方向相同.
因为物块先向左做匀减速直线运动,后再向右做匀加速直线运动,因为物体此时的速度方向向右,故物体处于加速运动过程中,故BCD错误,A正确.
故选:A.

点评 本题考查应用系统的动量守恒定律分析物体运动情况的能力,这是分析物体运动情况的一种方法,用得较少,但要学会,比牛顿定律分析物体运动情况简单.

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