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高中动量守恒

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发表于 2024-9-6 15:55:09 |显示全部楼层 | 阅读模式
完全理解不了这个题,有没有老哥给我解释一下,红温了已经


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发表于 2024-9-6 15:56:07 |显示全部楼层
损失的能量就是μmgL,相当于摩擦力对AB做功减去对C做功

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发表于 2024-9-6 15:58:34 |显示全部楼层
你最后对C分析是错的,umg乘以C的位移不是L

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发表于 2024-9-6 16:02:16 |显示全部楼层
没看懂你第二幅图里的内容,主要是你这个E损究竟表示什么令人匪夷所思
不过看你的意思应该是想算A选项?有两个方法:
1. 动量。你都知道系统总动量守恒了,不就可以直接算得C离开A时C的速度了吗?再结合C的初速度与摩擦系数就知道C的位移是0.9m(相对地面,下同)。另外AB整体的加速度和末速度也知道,可以算出C离开A时AB整体的位移0.1m,A的长度就是它们的差0.8m
2. 能量
①你可以先对C和AB写两个动能定理方程,其中滑动摩擦对C做的负功和对AB做的正功的和应该等于-f·L,因为C的位移应该比AB多出一个A的长度L,然后你把两个方程加起来就可以解这个关于L的方程了,L=0.8m。
当然写系统的动能定理就一步到位了,不过高考只要求质点的动能定理,以及你需要知道一对相互作用力的功等于力矢量点乘相对位移矢量才能把它写对
②你也可以对系统用能量守恒。这个系统就只需要考虑动能和摩擦的热,所以你能量守恒方程写出来形式上和①中提到的系统动能定理是完全一致的。动能无须多言,摩擦的热就等于f·L。如何解释?有两种观点(1)摩擦的热就是一对滑动摩擦力的功的和的绝对值,根据之前说的一对相互作用力的功的表达式就知道这里摩擦发热f·L;(2)在A参考系的一个观察者看来,C相当于在地面上滑动了L长度,另外摩擦力也与参考系无关,所以该观察者认为摩擦的发热f·L。而不同参考系中观察到的同一摩擦产生的热量应是相等的,所以在地面参考系写能量守恒方程时,摩擦发热还是f·L

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发表于 2024-9-6 16:15:22 |显示全部楼层
摩擦转移动量,摩擦生热损失动能
C离开A时,A/B的速度v_A=v_B=1m/s
则C的速度v_C=4m/s
动能变化(损失)ΔE=-8J
动摩擦f=10N
板长L=0.8m
切入B后,发生水平的动量交换,此时A与B分离
假设C能到达最高点且此时水平同速
则此时v_h=3m/s(由此,B不会到达5m/s)
动量变化ΔE_k=-3J
考虑重力势能,最多增加2J
因而可以到达最高点,且未达到水平同速,则C将斜抛出弧
此题选C

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发表于 2024-9-6 16:21:42 |显示全部楼层
过程详细写了一遍,希望对你有所帮助

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发表于 2024-9-6 16:25:22 |显示全部楼层
在任一时刻质点系受到的合外力等于该质点系动量对时间的导数(瞬时变化率),这是牛顿第二定律原版的表达。因此既然存在摩擦,动量就不可能守恒了
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