2019年江蘇省高考物理試卷第15題的解法探討

(江蘇省徐州市候集高級中學,江蘇 徐州 221121)

1 引言

除此之外,還可以利用相對運動和圖像法進行解答，圖像通常包括v-t、x-t、v-x圖像等，最常用的是v-t圖像,可利用斜率求加速度，利用圖像下的“面積”求位移。

2 原題呈現

如圖1所示,質量相等的物塊A和B疊放在水平地面上,左邊緣對齊。A與B、B與地面間的動摩擦因數均為μ。先敲擊A,A立即獲得水平向右的初速度,在B上滑動距離L后停下。接著敲擊B,B立即獲得水平向右的初速度,A、B都向右運動,左邊緣再次對齊時恰好相對靜止,此后兩者一起運動至停下。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。求:

(1)A被敲擊后獲得的初速度大小vA;

(3)B被敲擊后獲得的初速度大小vB。

圖1

3 解法探討

3.1 運用牛頓運動定律和運動學公式

3.2 運用動量定理和動能定理

(2) 設A、B達到的共同速度為v,位移分別為xA、xB,應用動量定理，對于A有:μmgt=mv，B受到A的摩擦力為μmg、受到地面的摩擦力為2μmg,有-3μmgt=mv-mvB，聯立以上兩式，解得vB=4v。

3.3 運用圖像法

從B獲得速度vB到A、B速度相等，并且A到B的邊緣,運動示意圖如圖2。從圖2可以看出:xB-xA=L，在此期間速度圖像如圖3。

圖2

圖3

3.4 運用相對運動原理和運動學公式

以上解法比以地面為參考系(默認)來得簡便,但是要注意物理量的符號,否則容易出現錯誤。