(2)A、B在碰撞过程中动量守恒有![]()
解析:(1)由机械能守恒定律得,有
![]()
解得x=
反思:人船模型是作用力和反作用力的同时性,当系统动量守恒时平均动量也守恒。用人船模型的公式解这类变速直线运动的位移不涉及速度的问题时,是非常简便的,应用时要注意人船模型的条件与正确找出物体位移间的几何关系。
热点3“带弹簧的木板与滑块”模型
例4(2006年天津)如图5-7所示,坡道顶端距水平面高度为h,质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端与质量为m2的档板相连,弹簧处于原长时,B恰好位于滑道的末端O点。A与B碰撞时间极短,碰撞后结合在一起共同压缩弹簧。已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求
(1)物块A在档板B碰撞瞬间的速度v的大小;
(2)弹簧最大压缩时为d时的弹性势能EP(设弹簧处于原长时弹性势能为零)。
例3如图5-6所示浮动起重机从岸上吊起m=2t的重物。开始时浮吊起重杆OA与竖直方向成60°角,当转至杆与竖直方向成30°角时,求起重机的水平方向的位移。设浮吊质量为20t,起重杆长l=
解析:浮吊与重物组成的系统水平方向不受外力,动量守恒且初总动量为零,为一人船模型,则:
热点2、人船模型
。
反思:冲击摆是一个经典的物理模型,是子弹打木块模型巧妙迁移地应用。
,
联系以上两式,则沙箱上升的最大高度为:
解析:子弹打入沙箱,水平方向动量守恒,
,
此后由天车、沙箱和子弹组成的系统机械能守恒,当沙箱上摆到最高点时,系统具有相等的水平速度,损失的动能转化为沙箱的重力势能,运用“子弹打木块”的结论,
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