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(jí)中學(xué),江蘇 徐州 221121)

1 引言

除此之外,還可以利用相對(duì)運(yùn)動(dòng)和圖像法進(jìn)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(xiàn)

如圖1所示,質(zhì)量相等的物塊A和B疊放在水平地面上,左邊緣對(duì)齊。A與B、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)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(dòng)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(yùn)動(dòng),左邊緣再次對(duì)齊時(shí)恰好相對(duì)靜止,此后兩者一起運(yùn)動(dòng)至停下。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)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(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

3.2 運(yùn)用動(dòng)量定理和動(dòng)能定理

(2) 設(shè)A、B達(dá)到的共同速度為v,位移分別為xA、xB,應(yīng)用動(dòng)量定理，對(duì)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(lián)立以上兩式，解得vB=4v。

3.3 運(yùn)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(yùn)動(dòng)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(yùn)用相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

以上解法比以地面為參考系(默認(rèn))來得簡(jiǎn)便,但是要注意物理量的符號(hào),否則容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。