Question

20．如圖，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為M=3kg的木板，木板上有質(zhì)量為m=1kg的物塊．它們都以v=3m/s的初速度反向運動，它們之間有摩擦，且木板足夠長，當木板的速度為1.8m/s時，物塊的運動情況是（　�。�

• A． 做減速運動
• B． 做勻速運動
• C． 做加速運動
• D． 以上運動都有可能

Answer 1

分析 分析物體的運動情況：初態(tài)時，系統(tǒng)的總動量方向水平向左，兩個物體開始均做勻減速運動，m的速度先減至零，根據(jù)動量守恒定律求出此時M的速度．之后，m向左做勻加速運動，M繼續(xù)向左做勻減速運動，最后兩者一起向左勻速運動．根據(jù)動量守恒定律求出薄板的速度大小為1.8m/s時，物塊的速度，并分析m的運動情況．

解答 解：由題意知M和m組成的系統(tǒng)動量守恒，選取向左為正方向，由題意根據(jù)動量守恒可得：
（M-m）v=Mv₁+mv₂
得：${v}_{2}=\frac{（M-m）v-M{v}_{1}}{m}$=$\frac{（3-1）×3-3×1.8}{1}m/s=0.6m/s$，方向與M的方向相同．
可知物塊先向右做勻減速直線運動，后再向左做勻加速直線運動，因為物體此時的速度方向向左，故物體處于加速運動過程中，故ABD錯誤，C正確．
故選：C

點評 本題考查應用系統(tǒng)的動量守恒定律分析物體運動情況的能力，這是分析物體運動情況的一種方法，用得較少，但要學會，比牛頓定律分析物體運動情況簡單．