問題詳情:
如圖所示,左側MG為光滑半圓形軌道,與水平光滑軌道平滑相連,半徑為2m;水平軌道分為兩段,MN為長L=1.5m的光滑水平軌道,NP部分粗糙且足夠長,在水平軌道靠近Ⅳ點處放着兩個物塊A、B,中間夾着炸*,存儲了60J的化學能,某時刻引**.已知兩滑塊與NP間的動摩擦因素μ=0.5,A、B的質量分別為mA=3kg,mB=5kg.A、B可視為質點,假設化學能全部轉化為機械能,且之後的所有碰撞均為**碰撞.重力加速度g取10m/s2.則關於A、B的運動,下列説法正確的是( )
A.*過程中,A、B組成的系統動量守恆,機械能守恆
B.*過程中,B受到的衝量大小為15N·s
C.A、B碰撞後向同一方向運動
D.最終A、B停止運動後的距離為1m
【回答】
BD
【詳解】
*過程中,A、B組成的系統*產生的內力遠大於外力,則系統的動量守恆;因*產生能量,則系統的機械能增加,選項A錯誤;對*過程,取向左為正方向,由動量守恆定律得:mAvA-mBvB=0,由能量守恆定律得:,解得:vA=5m/s,vB=3m/s;B受到的衝量為:IB=mBvB=5×3=15N•s,故B正確;根據能量守恆可知:,解得h=1.25m<2m,即A運動到半圓形軌道一部分,然後又返回;對B根據能量守恆可知:,解得xB1=0.9m;當A追上B 時,對A根據能量守恆可知:,解得;A、B組成的系統碰撞過程動量守恆、能量守恆,則: ;;解得: ,,即A、B碰撞後向相反方向運動,故C錯誤;對A根據能量守恆可知:,解得xA1=0.1m;對B根據能量守恆可知:,解得xB2=0.9m;AB之間的距離x=xA1+xB2=1m,故D正確.故選BD.
【點睛】
本題考查了動量守恆定律的應用,分析清楚物體運動過程是解題的前提與關鍵,分析清楚物體運動過程後,應用動能定理、動量守恆定律與機械能守恆定律即可解題.
知識點:動能和動能定律
題型:選擇題