2018年人教版选修3-4同步讲义:第十六章 章末总结
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答案 (1)v 2μg (2)

解析 (1)B、C碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:

×2v=(+)v1

解得v1=v

对B、C,由牛顿第二定律得:

μ(m++)g=(+)a,

解得a=2μg.

(2)设A、C第一次碰撞前瞬间C的速度为v2,由匀变速直线运动的速度位移公式得

v22-v12=2(-a)×L,

物块A与B、C的碰撞都可视为弹性碰撞,系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:

(+)v2=(+)v3+mv4

由能量守恒定律得

(+)v22=(+)v32+mv42

解得A与C上挡板第一次碰撞后A的速度大小

v4=.

三、动量和能量综合问题分析

1.动量定理和动量守恒定律是矢量表达式,还可写出分量表达式;而动能定理和能量守恒定律是标量表达式,绝无分量表达式.

2.动量守恒及机械能守恒都有条件.

注意某些过程动量守恒,但机械能不守恒;某些过程机械能守恒,但动量不守恒;某些过程动量和机械能都守恒.但任何过程能量都守恒.

3.两物体相互作用后具有相同速度的过程损失的机械能最多.

例3 如图3所示,固定的长直水平轨道MN与位于竖直平面内的光滑半圆轨道相接,圆轨道半径为R,PN恰好为该圆的一条竖直直径.可视为质点的物块A和B紧靠在一起静止于N处,物块A的质量mA=2m,B的质量mB=m.两物块在足够大的内力作用下突然分离,分别沿轨道向左、右运动,物块B恰好能通过P点.已知物块A与MN轨道间的动摩擦因数为μ