Question

（2011?洪山區(qū)模擬）如圖所示，在光滑的水平面上，有一質量M=3kg的薄板和一質量m=1kg的物塊朝相反方向運動，初速度大小都為v=4m/s，它們之間有摩擦．當薄板的速度大小為2.4m/s時，物塊的運動情況是（　　）

A．做加速運動

B．做減速運動

C．做勻速運動

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．根據動量守恒定律求出薄板的速度大小為2.4m/s時，物塊的速度，并分析m的運動情況．

解答：解：開始階段，m向右減速，M向左減速，根據系統(tǒng)的動量守恒定律得：當m的速度為零時，設此時M的速度為v₁．根據動量守恒定律得   （M-m）v=Mv₁ 代入解得v₁=2.67m/s．此后m將向左加速，M繼續(xù)向左減速；當兩者速度達到相同時，設共同速度為v₂．由動量守恒定律得   （M-m）v=（M+m）v₂，代入解得v₂=2m/s．兩者相對靜止后，一起向左勻速直線運動．由此可知當M的速度為2.4m/s時，m處于向左加速過程中．
故選A．

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．