Question

11．如图所示，在光滑水平面上有质量为M=3kg的薄木板和质量为m=1kg的物块都以υ=4m/s的初速度向相反方向运动，它们间有摩擦，薄木板足够长．当薄木板的速度为2.4m/s时，物块的运动情况是（　　）

• A． 做加速运动
• B． 做减速运动
• C． 做匀速运动
• D． 无法判定

Answer 1

分析 分析物体的运动情况：初态时，系统的总动量方向水平向左，两个物体开始均做匀减速运动，m的速度先减至零，根据动量守恒定律求出此时M的速度．之后，m向左做匀加速运动，M继续向左做匀减速运动，最后两者一起向左匀速运动．根据动量守恒定律求出薄板的速度大小为2.4m/s时，物块的速度，并分析m的运动情况．

解答 解：由题意知M和m组成的系统动量守恒，由题意根据动量守恒可以求出当木板速度为2.4m/s时物体的速度v的大小与方向．设向右为正为方向，则有：
（M-m）v=Mv₁+mv₂
解得：${v}_{2}=\frac{（M-m）v-M{v}_{1}}{m}$=$\frac{（3-1）×4-3×2.4}{1}m/s=0.8m/s$，方向与M的方向相同．
因为物块先向左做匀减速直线运动，后再向右做匀加速直线运动，因为物体此时的速度方向向右，故物体处于加速运动过程中，故BCD错误，A正确．
故选：A．

点评 本题考查应用系统的动量守恒定律分析物体运动情况的能力，这是分析物体运动情况的一种方法，用得较少，但要学会，比牛顿定律分析物体运动情况简单．