2018年人教版选修3-4同步讲义:第十六章 习题课1
2018年人教版选修3-4同步讲义:第十六章 习题课1第3页

例3 如图3所示,A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg,A、B上表面粗糙,与水平地面间接触光滑,质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动,最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s,求:

图3

(1)A的最终速度大小;

(2)铁块刚滑上B时的速度大小.

答案 (1)0.25 m/s (2)2.75 m/s

解析 (1)选铁块和木块A、B为一系统,取水平向右为正方向,由系统总动量守恒得:mv=(MB+m)vB+MAvA

可求得:vA=0.25 m/s.

(2)设铁块刚滑上B时的速度为v′,此时A、B的速度均为vA=0.25 m/s,

由系统动量守恒得:mv=mv′+(MA+MB)vA

可求得v′=2.75 m/s.

三、动量守恒定律应用中的临界问题分析

分析临界问题的关键是寻找临界状态,在动量守恒定律的应用中,常常出现相互作用的两物体相距最近、避免相碰和物体开始反向等临界状态,其临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系,这些特定关系的判断是求解这类问题的关键.

例4 如图4所示,甲车质量m1=20 kg,车上有质量M=50 kg的人,甲车(连同车上的人)以v=3 m/s的速度向右滑行,此时质量m2=50 kg的乙车正以v0=1.8 m/s的速度迎面滑来,为了避免两车相撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳到乙车上,求人跳出甲车的水平速度(相对地面)应当在什么范围以内才能避免两车相撞?不计地面和小车的摩擦,且乙车足够长.

图4

答案 大于等于3.8 m/s

解析 人跳到乙车上后,当两车同向且甲车的速度等于乙车的速度时,两车恰好不相撞.

以人、甲车、乙车组成的系统为研究对象,