(2006•宿迁模拟)如图所示,有两根足够长的光滑金属导轨PQ和MN,固定在水平面上,相距为L,在两导轨之间分布着竖直向
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解题思路:(1)对金属棒ab和cd的系统运用牛顿第二定律列式求解;

(2)对金属棒ab运用牛顿第二定律列式,根据题意金属棒ab的速度是cd速度的2倍,联立求解即可;

(3)对两个金属棒系统运用动量定理列式求解即可.

(1)当金属棒ab和cd的加速度相同时,对它们构成的系统,根据牛顿第二定律,有:F=ma+2ma;

解得加速度 a=

F

3m;

(2)当金属棒ab的速度是金属棒cd的速度的2倍时,即vab=2vcd

对金属棒ab,由牛顿第二定律得F−

B2L2(vab−vcd)

2R=ma;

联立解得:vcd=

4FR

3B2L2;

vab=

8FR

3B2L2;

(3)对系统,由动量定理:Ft=mvab+2mvcd

得:t=

16mR

3B2L2;

答:(1)金属棒ab和cd所具有的相同加速度的大小为[F/3m];

(2)当金属棒ab的速度是cd速度的2倍时,金属棒ab的速度大小为

8FR

3B2L2;

(3)金属棒ab从静止开始运动达到(2)中所述状态时所经历的时间为

16mR

3B2L2.

点评:

本题考点: 动量定理;牛顿第二定律.

考点点评: 本题关键是明确两个棒的运动规律,同时要灵活选择研究对象,运用动量定理、牛顿第二定律列式求解.

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