Question

如圖所示，一個(gè)物塊A（可看成質(zhì)點(diǎn)）放在足夠長(zhǎng)的平板小車B的右端，A、B一起以v₀的水

  平初速度沿光滑水平面向左滑行。左邊有一固定的豎直墻壁，小車B與墻壁相碰，碰撞時(shí)間極短，

  且碰撞前、后無動(dòng)能損失。已知物塊A與小車B的水平上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度

  為g。

若A、B的質(zhì)量均為m，求小車與墻壁碰撞后的運(yùn)動(dòng)過程中，物塊A所受摩擦力的沖量大小和方向

若A、B的質(zhì)量比為k，且k＜1，求物塊A在小車B上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中物塊A對(duì)地的位移大小

                                                                                               

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律在滑塊相互作用問題上的應(yīng)用。F3

【答案解析】（1）設(shè)小車B與墻碰撞后物塊A與小車B所達(dá)到的共同速度大小為v，設(shè)向右為正方向，則由動(dòng)量守恒定律得mv₀－mv₀=2mv

                       解得v=0

對(duì)物塊A，由動(dòng)量定理得摩擦力對(duì)物塊A的沖量I=0－（－mv₀）=mv₀，沖量方向水平向右

（2）設(shè)A和B的質(zhì)量分別為km和m，小車B與墻碰撞后物塊A與小車B所達(dá)到的共同速度大小為v′，木塊A的位移大小為s。設(shè)向右為正方向，則由動(dòng)量守恒定律得：mv₀－kmv₀=（m+km）v′

解得v′=

對(duì)木塊A由動(dòng)能定理

代入數(shù)據(jù)解得

【思路點(diǎn)撥】第1問運(yùn)用動(dòng)量守恒定律時(shí)先要規(guī)定正方向，設(shè)它們的共同速度為V，然后列方程求解所求物理量。第2問告知了質(zhì)量之比為k，且k＜1，求A相對(duì)地面的位移，這問給學(xué)生帶來了難度，也是一個(gè)難點(diǎn)所在。實(shí)際求解方法與第1問相同，設(shè)它們的共同速度為，依動(dòng)量守恒定律求出共同速度，再由功能關(guān)系（動(dòng)能定理）對(duì)A求它對(duì)地的位移。