2018版物理选修3-5鲁科版:第一章 动量守恒研究 章末整合提升1
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方向竖直向下

(2)爆炸过程中转化为动能的化学能等于系统动能的增加量,即ΔEk=mv2+(M-m)v′2-Mv2

=(m-M)v2+

二、滑块滑板模型

1.把滑块、滑板看作一个整体,摩擦力为内力,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.应由能量守恒求解问题.

3.注意滑块若不滑离木板,最后二者具有共同速度.

【例2】 如图1所示,光滑水平面上有A、B两小车,质量分别为mA=20 kg,mB=25 kg.A车以v0=3 m/s的初速度向右运动,B车原来静止,且B车右端放着物块C,C的质量为mC=15 kg.A、B相撞且在极短时间内连接在一起,不再分开.已知C与B水平上表面间动摩擦因数为μ=0.2,B车足够长,求C沿B上表面滑行的长度.(g=10 m/s2)

图1

答案  m

解析 A、B相撞:

由动量守恒得mAv0=(mA+mB)v1

解得v1= m/s.由于在极短时间内摩擦力对C的冲量可以忽略,故A、B刚连接为一体时,C的速度为零.此后,C沿B上表面滑行,直至相对于B静止为止.这一过程中,系统动量守恒,系统的动能损失等于滑动摩擦力与C在B上表面的滑行距离之积;

(mA+mB)v1=(mA+mB+mC)v

(mA+mB)v-(mA+mB+mC)v2=μmCgL

解得L= m.

三、子弹打木块模型

1.子弹打木块的过程很短暂,认为该过程内力远大于外力,则系统动量守恒.

2.在子弹打木块过程中摩擦生热,则系统机械能不守恒,机械能向内能转化.

3.若子弹不穿出木块,则二者最后有共同速度,机械能损失最多.