Question

13．如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M=3kg的薄板和质量m=1kg的物块，都以v=4m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，当薄板的速度为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． 以上运动都有可能

Answer 1

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：开始阶段，m向右减速，M向左减速，根据系统的动量守恒定律得：当m的速度为零时，设此时M的速度为v₁．根据动量守恒定律得   （M-m）v=Mv₁ 代入解得v₁=2.67m/s．此后m将向左加速，M继续向左减速；当两者速度达到相同时，设共同速度为v₂．由动量守恒定律得   （M-m）v=（M+m）v₂，代入解得v₂=2m/s．两者相对静止后，一起向左匀速直线运动．由此可知当M的速度为2.4m/s时，m处于向左加速过程中．
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．