如图所示,光滑水平面上静止一带挡板的小车B,其光滑水平表面上放有质量为m的小物块A,A与小车挡板间距为L.现对小物块A始

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  • 解题思路:(1)根据动能定理求出小物块A与 小车碰撞前的速度大小,根据动量守恒定律求出小物块A第一次与小车挡板碰撞后,相对地面的速度大小;

    (2)第一次碰撞后,A相对地面先向左减速,某时刻速度为0,后再向右加速,当速度与小车速度相等时距离小车挡板最远,对A运用动量定理求出碰撞后到相距最远时所需的时间.结合运动学公式求出小物块A第一次与小车挡板碰撞后(第二次碰撞前)据小车挡板的最远距离.

    (1)对A:FL=

    1

    2m

    v20

    v0=

    2FL

    m

    碰撞过程中动量守恒:mv0=Mv+mv1又v=

    v0

    3

    ∴v1=−

    2

    3

    2FL

    m

    (2)第一次碰撞后,A相对地面先向左减速,某时刻速度为0,后再向右加速,当速度为v时距离小车挡板最远,设整个过程经历的时间为t

    则 Ft=mv-mv1得:t=

    2mL

    F

    A向右速度为v时,距第一次碰撞点的距离为S1

    由v2−

    v21=−2aS1

    a=

    F

    m得:S1=

    L

    3在碰撞点的左端

    B车在t内向右运动的距离S2=vt=

    2L

    3

    ∴S=S1+S2=

    L

    3+

    2L

    3=L

    答:(1)小物块A第一次与小车挡板碰撞后,相对地面的速度大小v1=−

    2

    3

    2FL

    m.

    (2)小物块A第一次与小车挡板碰撞后(第二次碰撞前)据小车挡板的最远距离为L.

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;动量定理;机械能守恒定律.

    考点点评: 本题综合考查了动能定理、动量守恒定律、动量定理、牛顿第二定律和运动学公式,综合性较强,关键理清运动过程,选择合适的规律进行求解.

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