2017-2018学年同步备课人教版选修3-5 习题课:动量和能量观点的综合应用
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=(m-M)v2+=

答案 (1),方向竖直向下 (2)

物体在爆炸瞬间,所受合外力--重力虽然不为零,但重力比起碎片间的相互作用内力小很多,故可认为爆炸过程系统动量守恒.

二、滑块--滑板类模型

1.把滑块、滑板看作一个整体,摩擦力为内力(填"外力"或"内力"),则在光滑水平面上滑块和滑板组成的系统动量守恒.

2.由于摩擦生热,机械能转化为内能,则系统机械能不守恒(填"守恒"或"不守恒").应由能量守恒求解问题.

【例2】 如图1所示,在光滑的水平面上有一质量为M的长木板,以速度v0向右做匀速直线运动,将质量为m的小铁块轻轻放在木板上的A点,这时小铁块相对地面速度为零,小铁块相对木板向左滑动.由于小铁块和木板间有摩擦,最后它们之间相对静止,已知它们之间的动摩擦因数为μ,问:

图1

(1)小铁块跟木板相对静止时,它们的共同速度多大?

(2)它们相对静止时,小铁块与木板上的A点距离多远?

(3)在全过程中有多少机械能转化为内能?

解析 (1)木板与小铁块组成的系统动量守恒.以v0的方向为正方向,由动量守恒定律得,

Mv0=(M+m)v′,则v′=.

(2)由功能关系可得,摩擦力在相对位移上所做的功等于系统动能的减少量,μmgx相=Mv-(M+m)v′2.