如图1所示,物体A、B的质量分别是m1=4.0kg和 m2=6.0kg,用轻弹簧相连结放在光滑的水平面上,物体

如图1所示,物体A、B的质量分别是m1=4.0kg和 m2=6.0kg,用轻弹簧相连结放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙相接触.另有一个物体C从t=0时刻起以一定的速度向左运动,在t=5s时刻与物体A相碰,碰后立即与A粘在一起不再分开.物体C的v-t图象如图2所示.试求:
(1)物块C的质量m3
(2)在5s到15s的时间内物块A的动量变化的大小和方向.
(3)A、C碰撞的瞬间损失的机械能.
五一杨军 1年前 已收到1个回答 举报

deego666 幼苗

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解题思路:(1)由图乙所示图象求出物块C碰撞前后C的速度,以A与C组成的系统为研究对象,在A与C碰撞过程中动量守恒,由动量守恒定律可以求出物块C的质量.
(2)由图象求出第5.0s和第15s末物块A的速度,然后求出物块A动量的变化.
(3)根据功能关系可知,系统减少的机械能即为损失的动能.

(1)以A的方向为正方向,由图象可知,物体C与物体A相碰前的速度为v1=6m/s,
相碰后的速度为:v2=2m/s,
由动量守恒定律得:m3v1=(m1+m3)v2
代入数据解得:m3=2.0 kg.
(2)规定向左的方向为正方向,由图象可知,在第5.0s和第15s末物块A的速度分别为:v2=2m/s,v3=-2m/s,
物块A的动量变化为:△p=m1(v3-v2)=4×(-2-2)=-16kg•m/s,
即在5.0s到15s的时间内物块A动量变化的大小为:
16 kg•m/s,方向向右.
(3)A、C碰撞的瞬间损失的机械能:△EK=
1
2m1
v21−
1
2(m1+m3)
v22
代入数据得:△EK=60J
答:(1)物块C的质量为2.0kg;
(2)物块A动量变化的大小为16kg•m/s,方向:方向向右.
(3)A、C碰撞的瞬间损失的机械能是60J.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;功能关系.

考点点评: 动量是矢量,在应用动量守恒定律、求动量的变化时要注意正方向的选择.

1年前

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