碰撞與動(dòng)量守恒復(fù)習(xí)(編輯修改稿)
2024-08-16 04:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3 kg 的小車(chē)靜止在光滑的水平面上，車(chē)長(zhǎng) L ＝ 15 m ，現(xiàn)有質(zhì)量 m 2 ＝ 0. 2 kg 可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度 v 0 ＝ 2 m /s 從左端滑上小車(chē)，最后在車(chē)面上某處與小車(chē)保持相對(duì)靜止．物塊與車(chē)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ ＝ 0. 5 ，取 g ＝ 10 m /s2 ，求 (1 ) 物塊在車(chē)面上滑行的時(shí)間 t ； (2 ) 要使物塊不從小車(chē)右端滑出，物塊滑上小車(chē)左端的速度v 0 ′ 不超過(guò)多少． 解析： ( 1) 設(shè)物塊與小車(chē)的共同速度為 v ，以水平向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有 m2v0＝ ( m1＋ m2) v ① 設(shè)物塊與車(chē)面間的滑動(dòng)摩擦力為 F ，對(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)量定理有 F ＝ μm2g ② 由牛頓第二定律 F ＝ m2a ③ 而 at ＝ v － v0④ 解得 1012()mvtm m g??? 代入數(shù)據(jù)得 t ＝ 0. 24 s (2 ) 要使物塊恰好不從車(chē)廂滑出，物塊到車(chē)面右端時(shí)與 小車(chē)應(yīng)有共同的速度 v ′，則 m2v0′＝ ( m1＋ m2) v ′⑤ 在一個(gè)系統(tǒng)中，合外力為零，過(guò)程動(dòng)量守恒， 但存在內(nèi)力做功的問(wèn)題，內(nèi)力做功則能量發(fā)生轉(zhuǎn)化．一般是動(dòng) 能與其他形式能的轉(zhuǎn)化，如內(nèi)力為摩擦力，動(dòng)能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化； 彈簧彈力做功，動(dòng)能與彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化；重力做功，重力勢(shì) 能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化．只要抓住過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，判斷出哪 個(gè)過(guò)程
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