Question

(8分）如圖（甲）所示，物塊A、B的質量分別是m1=4.0 kg和m2=6.0 kg，用輕彈簧相連接放在光滑的水平面上，物塊B左側與豎直墻相接觸.另有一個物塊C從t=0  時刻起以一定的速度向左運動，在t=0.5 s時刻與物塊A相碰，碰后立即與A粘在一起不再分開.物塊C的v-t圖象如圖（乙）所示.

 試求：（1）物塊C的質量m3；

（2）在5.0 s到15 s的時間內物塊A的動量變化的大小和方向.

 

Answer 1

【答案】

1）m3=2.0 kg（2）16 kg·m/s,方向向右

【解析】

試題分析：1）根據圖象可知，物體C與物體A相碰前的速度為

v1=6 m/s           相碰后的速度為：v2=2 m/s 

根據動量守恒定律得：m3v1=(m1+m3)v2         解得：m3=2.0 kg.

（2）規定向左的方向為正方向，在第5.0 s和第15 s末物塊A的速度分別為：

v2=2 m/s，v3=-2 m/s  

所以物塊A的動量變化為：Δp=m1(v3-v2)=-16 kg·m/s   

即在5.0 s到15 s的時間內物塊A動量變化的大小為：16 kg·m/s,方向向右

考點：考查系統動量守恒定理的應用

點評：處理系統動量守恒定律問題的解題步驟是，先確定研究對象，明確系統都有哪些物體，判斷動量是否守恒，確定初末狀態，規定正方向，由動量守恒定律列公式求解，本題難度較大，是一個典型的動量守恒問題，本題還應注意運動圖像的判斷和應用