动量、能量观点综合应用中常考的“三个模型”
1.(2015·山东理综,39(2))如图,三个质量相同的滑块A、B、C,间隔相等地静置于同一水平直轨道上.现给滑块A向右的初速度v0,一段时间后A与B发生碰撞,碰后A、B分别以v0、v0的速度向右运动,B再与C发生碰撞,碰后B、C粘在一起向右运动.滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值.两次碰撞时间均极短.求B、C碰后瞬间共同速度的大小.
解析:设滑块质量为mv0,Bv0,由动量守恒定律得的速度vB=,A与B碰撞前A的速度为vA,由题意知,碰后A的速度v′A=
mvA=mv′A+mvB
设碰撞前A克服轨道阻力所做的功为WA,由功能关系得
WA=mv-mv
设B与C碰撞前B的速度为v′B,B克服轨道阻力所做的功为WB,由功能关系得
WB=mv-mv′
据题意可知:WA=WB
设B、C碰后瞬间共同速度的大小为v,由动量守恒定律得:mv′B=2mv
联立①②③④⑤式,代入数据得
v=v0
答案:v0
2.如图所示,两长方体A、B紧靠着放在光滑水平桌面上,其质量mA=2 kg,mB=3 kg.一质量m=100 g的子弹以速度v0=800 m/s水平射入A,经t=0.01 s又射入B(未穿出).设子弹射入A时所受摩擦力Ff=3×103 N.求:
(1)子弹射入A的过程中,B受到A的推力;
(2)子弹与B相对静止时,A、B的速度.