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一轮复习:动量守恒中的板块共速

qihemm 2025-04-24 14:00 15 浏览 0 评论

大家都知道,滑动摩擦力的作用是阻碍相对运动,换个角度理解,滑动摩擦力的作用就是使得物体间往相对静止趋势方向发展,如果系统间滑动摩擦力一直存在且不存在外力,最终物体间会相对静止,达到共速。

例题:如图所示,

光滑的水平地面上有木板C,mC=4kg,C板上表面粗糙,A、B两个物体紧挨在一起,初始A、B和C三个物体均处于静止状态,mA=1kg,mB=2kg。A、B间夹有少量火药,某时刻火药爆炸,瞬间释放了E=27J的能量并全部转化为A和B的动能,使A、B分别水平向左、向右运动起来,C板足够长,以下结论正确的是(AD)

A.爆炸后瞬间A、B速度大小VA=2VB

B.若A、B与木板C上表面间的动摩擦因数相同,爆炸后A、B组成的系统动量守恒

C.若A、B与木板C上表面间的摩擦力大小不相等,则A、B、C组成的系统动量不守恒

D.整个过程中A、B、C系统由于摩擦产生的内能为27J

只分析(D)选项,C足够长,系统内只存在滑动摩擦力,最终A、B、C达到共速,系统总动量为0,故三者最终速度也为0,即A、B动能全部转化为内能为27J,故D正确。

例题:如图所示,

一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块.木箱和小木块都具有一定的质量.现使木箱获得一个向右的初速度v,则(B)

A.小木块和木箱最终都将静止

B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动

C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动

D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动

解:系统所受外力的合力为零,动量守恒,初状态木箱有向右的动量,小木块动量为零,故系统总动量向右,系统内部存在摩擦力,阻碍两物体间的相对滑动,最终相对静止,因为系统的总动量守恒,不管中间过程如何相互作用,根据动量守恒定律,最终两物体以相同的速度一起向右运动.

所以B选项是正确的.

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