Question

（2006•宿迁模拟）如图所示，有两根足够长的光滑金属导轨PQ和MN，固定在水平面上，相距为L，在两导轨之间分布着竖直向

Answer 1

解题思路：（1）对金属棒ab和cd的系统运用牛顿第二定律列式求解；

（2）对金属棒ab运用牛顿第二定律列式，根据题意金属棒ab的速度是cd速度的2倍，联立求解即可；

（3）对两个金属棒系统运用动量定理列式求解即可．

（1）当金属棒ab和cd的加速度相同时，对它们构成的系统，根据牛顿第二定律，有：F=ma+2ma；

解得加速度 a＝

F

3m；

（2）当金属棒ab的速度是金属棒cd的速度的2倍时，即v_ab=2v_cd；

对金属棒ab，由牛顿第二定律得F−

B2L2(vab−vcd)

2R＝ma；

联立解得：vcd＝

4FR

3B2L2；

vab＝

8FR

3B2L2；

（3）对系统，由动量定理：Ft=mv_ab+2mv_cd；

得：t＝

16mR

3B2L2；

答：（1）金属棒ab和cd所具有的相同加速度的大小为[F/3m]；

（2）当金属棒ab的速度是cd速度的2倍时，金属棒ab的速度大小为

8FR

3B2L2；

（3）金属棒ab从静止开始运动达到（2）中所述状态时所经历的时间为

16mR

3B2L2．

点评：

本题考点： 动量定理；牛顿第二定律．

考点点评： 本题关键是明确两个棒的运动规律，同时要灵活选择研究对象，运用动量定理、牛顿第二定律列式求解．