F2动量守恒定律【题文】(物理卷·届湖南省师大附中高三第一次月考(
09))(2)(9分)如图所示,水平桌面固定着光滑斜槽,光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接,设物块通过衔接处时速率没有改变.质量m1=0
40kg的物块A从斜槽上端距水平木板高度h=0
80m处下滑,并与放在水平木板左端的质量m2=0
20kg的物块B相碰,相碰后物块B滑行x=4
0m到木板的C点停止运动,物块A滑到木板的D点停止运动.已知物块B与木板间的动摩擦因数μ=0
20,重力加速度g=10m/s2,求:①物块A沿斜槽滑下与物块B碰撞前瞬间的速度大小;②滑动摩擦力对物块B做的功;③物块A与物块B碰撞过程中损失的机械能.【答案】【知识点】动量守恒定律;牛顿第二定律;机械能守恒定律.C2E3F2【答案解析】(1)4m/s;(2)-1
6J;(3)0
8J.解析:①设物块A滑到斜面底端与物块B碰撞前时的速度大小为v0,根据机械能守恒定律有m1gh=m1vv0=,解得:v0=4
0m/s②设物块B受到的滑动摩擦力为f,摩擦力做功为W,则f=μm2gW=-μm2gx解得:W=-1
6J③设物块A与物块B碰撞后的速度为v1,物块B受到碰撞后的速度为v,碰撞损失的机械能为E,根据动能定理有-μm2gx=0-m2v2解得:v=4
0m/s根据动量守恒定律m1v0=m1v1+m2v解得:v1=2
0m/s能量守恒m1v=m1v+m2v2+E解得:E=0
80J【思路点拨】(1)A下滑过程中只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律可以求出A与B碰撞前A的速度.(2)由功的计算公式可以求出滑动摩擦力对B所做的功.(3)由动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律可以求出物块A与物块B碰撞过程中损失的机械能.本题是一道多体、多过程问题,难度较大,分析清楚物体的运动过程,熟练应用机械能守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解