2018版物理选修3-5教科版:第一章 碰撞与动量守恒 章末整合
2018版物理选修3-5教科版:第一章 碰撞与动量守恒 章末整合第2页

mg= N+0.2×10 N=12 N.

借题发挥 (1)动量、动量的变化量和动量定理都是矢量或矢量式,应用时先规定正方向.

(2)物体动量的变化率等于它所受的合力,这是牛顿第二定律的另一种表达形式.

二、多过程问题中的动量守恒

1.合理选择系统(由哪些物体组成)和过程,分析系统所受的外力,看是否满足动量守恒的条件.分析物体所经历的过程时,注意是否每个过程都满足动量守恒.

2.合理选择初、末状态,选定正方向,根据动量守恒定律列方程.

【例2】 如图1所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg、mC=2 kg.开始时C静止,A、B一起以v0=5 m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞.求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小.

图1

答案 2 m/s

解析 长木板A与滑块C处于光滑水平轨道上,两者碰撞时间极短,碰撞过程中滑块B与长木板A间的摩擦力可以忽略不计,长木板A与滑块C组成的系统,在碰撞过程中动量守恒,则mAv0=mAvA+mCvC

两者碰撞后,长木板A与滑块B组成的系统,在两者达到同速之前系统所受合外力为零,系统动量守恒,mAvA+mBv0=(mA+mB)v

长木板A和滑块B达到共同速度后,恰好不再与滑块C碰撞,则最后三者速度相等,vC=v

联立以上各式,代入数值解得:vA=2 m/s