機械能守恒定律與動量守恒定律的比較及應用(編輯修改稿)
2025-07-23 02:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 點評 判斷物體的機械能是否守恒，關鍵要抓住守恒的條件，不能僅憑物體做什么運動，或不受什么力來判斷。例2 在質(zhì)量為M的小車中掛有一個單擺，擺球的質(zhì)量為m0，小車（和擺球一起）以恒定的速度V沿光滑水平面運動，與位于正對面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞（如圖1所示），碰撞的時間極短，在此碰撞過程中，下列可能發(fā)生的情況是A．小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)関vv3，滿足B．擺球的速度不變，小車和木塊的速度分別變?yōu)関1，v2，滿足C．擺球的速度不變，小車和木塊的速度均變?yōu)関，滿足D．小車和擺球的速度均變?yōu)関1，木塊的速度變?yōu)関2，滿足分析與解 本題的四個選項是單純涉及動量守恒定律的問題，本題的關鍵詞是小車“沿光滑水平面運動”，木塊也置于光滑水平面上，所以系統(tǒng)在水平方向不受外力，碰撞前后系統(tǒng)的動量守恒。另一個關鍵詞是“碰撞時間極短”，因此，小車和木塊碰撞時，小車和木塊間的作用力只能使小車和木塊的動量發(fā)生變化，而不能使擺球的動量發(fā)生變化。因此，列方程時，只需列出小車與木塊動量守恒的表達式，考慮到小車和木塊碰撞后可能分離，故有；也可能粘合運動，則有。故應選擇選項B，C。討論 如將本題改為：在質(zhì)量為M的小車中掛有一個單擺，擺球的質(zhì)量為m0，擺球偏離豎直位置θ角，小車和單擺一起以恒定的速度V沿光滑水平地面運動，然后釋放擺球，與靜止放在車廂內(nèi)擺線懸掛點正下方的質(zhì)量為m的木塊發(fā)生正撞（如圖2所示），且碰撞時間極短
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