Question

如图1所示，物块A、B的质量分别是m₁=4.0kg和m₂=6.0kg，用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，物块B左侧与竖直墙相接触．另有一个物块C从t=0时刻起以一定的速度向左运动，在t=5.0s时刻与物块A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开．物块C的v﹣t图象如图2所示．试求：

（1）物块C的质量m₃；

（2）在5.0s到15s的时间内物块A的动量变化的大小和方向．

Answer

（1）物块C的质量为2.0kg；

（2）物块A动量变化的大小为16kg•m/s，方向：方向向右．

【解析】【解析】
（1）由图象可知，物体C与物体A相碰前的速度为v1=6m/s，

相碰后的速度为：v2=2m/s，

由动量守恒定律得：m3v1=（m1+m3）v2，

解得：m3=2.0 kg．

（2）规定向左的方向为正方向，由图象可知，

在第5.0s和第15s末物块A的速度分别为：v2=2m/s，v3=﹣2m/s，

物块A的动量变化为：△p=m1（v3﹣v2）=﹣16kg•m/s，

即在5.0s到15s的时间内物块A动量变化的大小为：

16 kg•m/s，方向向右．

答：（1）物块C的质量为2.0kg；

（2）物块A动量变化的大小为16kg•m/s，方向：方向向右．

【点评】动量是矢量，在应用动量守恒定律、求动量的变化时要注意正方向的选择．