[解析] 设滑块质量为m,A与B碰撞前A的速度为vA,由题意知,碰撞后A的速度vA′=v0,B的速度vB=v0,由动量守恒定律得
mvA=mvA′+mvB①
设碰撞前A克服轨道阻力所做的功为WA,由功能关系得
WA=mv-mv②
设B与C碰撞前B的速度为vB′,B克服轨道阻力所做的功为WB,由功能关系得WB=mv-mvB′2③
据题意可知
WA=WB④
设B、C碰撞后瞬间共同速度的大小为v,由动量守恒定律得
mvB′=2mv⑤
联立①②③④⑤式,代入数据得
v=v0。⑥
[答案] v0
(1)动量守恒定律的条件是普遍的,当系统合外力不为零,但内力远大于外力时,或系统某个方向上的合外力为零时,也可以应用动量守恒定律列出对应方程。
(2)利用动能定理、机械能守恒定律或能量守恒定律对物体或系统列出对应的方程。
2. (多选)如图1634所示,两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内,两静止小球m1、m2分别穿在两杆上,两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧,现给小球m2一个水平向右的初速度v0,如果两杆足够长,则在此后的运动过程中,下列说法正确的是( )
图1634
A.m1、m2系统动量不守恒
B.弹簧最长时,其弹性势能为m2v
C.m1、m2速度相同时,共同速度为
D.m1、m2及弹簧组成的系统机械能守恒
解析:选CD 两球和弹簧组成的系统所受合力为零,系统动量守恒,系统机械能也守恒,A错误,D正确;当弹簧伸长量最大时两球速度相同,此时弹簧的弹性势能一定小于小球m2的初动能m2v,B错误;两球速度相同时的共同速度v=,C正确。
3.两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段。两者的位置x随时间t变化的图像如图1635所示。求: