Question

(8分）如图（甲）所示，物块A、B的质量分别是m1=4.0 kg和m2=6.0 kg，用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，物块B左侧与竖直墙相接触.另有一个物块C从t=0  时刻起以一定的速度向左运动，在t=0.5 s时刻与物块A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开.物块C的v-t图象如图（乙）所示.

 试求：（1）物块C的质量m3；

（2）在5.0 s到15 s的时间内物块A的动量变化的大小和方向.

 

Answer 1

【答案】

1）m3=2.0 kg（2）16 kg·m/s,方向向右

【解析】

试题分析：1）根据图象可知，物体C与物体A相碰前的速度为

v1=6 m/s           相碰后的速度为：v2=2 m/s 

根据动量守恒定律得：m3v1=(m1+m3)v2         解得：m3=2.0 kg.

（2）规定向左的方向为正方向，在第5.0 s和第15 s末物块A的速度分别为：

v2=2 m/s，v3=-2 m/s  

所以物块A的动量变化为：Δp=m1(v3-v2)=-16 kg·m/s   

即在5.0 s到15 s的时间内物块A动量变化的大小为：16 kg·m/s,方向向右

考点：考查系统动量守恒定理的应用

点评：处理系统动量守恒定律问题的解题步骤是，先确定研究对象，明确系统都有哪些物体，判断动量是否守恒，确定初末状态，规定正方向，由动量守恒定律列公式求解，本题难度较大，是一个典型的动量守恒问题，本题还应注意运动图像的判断和应用