高考必考题突破讲座13 动量守恒定律的理解及其应用
1.(2013·山东理综)如图所示,光滑水平轨道上放置长板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再次到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.
解析:设A①与C发生碰撞后瞬间,A的速度大小为vA,方向向右,C的速度大小为vC.A与C碰撞时间极短,由动量守恒定律得mAv0=mAvA+mCvC
A与B②相互作用,设最终达到的共同速度为v,由动量守恒定律得mBv0+mAvA=(mA+mB)v
A与B③达到共同速度后恰不与C碰撞,则应有v=vC
联立①②③解得vA=2 m/s
答案: 2 m/s
2.(2017·北京朝阳一模)如图所示,滑块A、C质量均为m,滑块B质量为m.刚开始时A、B分别以v1、v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动,现将C无初速地放在A上,并与A黏合不再分开,此时A与B相距较近,B与挡板相距足够远.若B与挡板碰撞将以原速率反弹,A与B碰撞将黏合在一起.为使B能与挡板碰撞两次,v1、v2应满足什么关系?