- 动量守恒定律
- 共299题
如图所示,在足够大的光滑水平面上放有质量相等的物块A和B,其中A物块连接一个轻弹簧并处于静止状态,物块B以速度v0向着物块A运动。当物块B与弹簧作用时,两物块始终能在同一条直线上运动。则在物块A、B与弹簧相互作用的过程中,两物块A和B的速度随时间变化的图象(v-t图象)和动能随时间变化的图象(EK-t图象)正确的是 ( )
正确答案
解析
略
知识点
下图是“牛顿摆”装置,5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上,5根轻绳互相平行,5个钢球彼此紧密排列,球心等高。用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球。当把小球1向左拉起一定高度,如图甲所示,然后由静止释放,在极短时间内经过小球间的相互碰撞,可观察到球5向右摆起,且达到的最大高度与球1的释放高度相同,如图乙所示。关于此实验,下列说法中正确的是
正确答案
解析
略
知识点
(1) 目前,在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料,这些岩石都不同程度地含有放射性元素,从而放射出α、β、γ射线,会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病,根据有关放射性知识可知,下列说法正确的是 .(填正确答案标号.选对一个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天后就一定剩下一个氡原子核了
B.γ射线一般伴随着α或β射线产生,这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力最弱
C.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的
D.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小
E.铀核()衰变为铅核(
)的过程中,要经过8次α衰变和6次β衰变
(2)如图甲所示,两个物体A、B静止放在光滑水平面上,物体A、B用一轻质弹簧连接,并用细线拴连使弹簧处于压缩状态,物体的质量分别为=0.1kg、
=0.2kg.现将细线烧断,物体A、B在弹簧弹力作用下做往复运动.若此过程中弹簧始终在弹性限度内,并设以向右为正方向,从细线烧断后开始计时,物体A的速度‒时间图象如图乙所示.求:
①从细线烧断到弹簧恢复原长运动的时间;
②弹簧长度最大时弹簧存储的弹性势能.
正确答案
(1)BCE
(2)①
②
解析
(1)BCE
(2)①当弹簧恢复到原长时,A的速度最大,则对应的时刻为
②当A的最大速度为4m/s,此时根据动量守恒定律可得B的速度为:,
AB总的动能即为弹簧长度最大时弹簧的弹性势能,即
知识点
在竖直向上的匀强电场中,用细绳悬挂一个不带电的绝缘小球a,质量为m1。带电荷量为q、质量为m2的小球b以水平速度v与a相撞,如图所示。在a、b碰撞后的瞬间细绳断裂,并同时在该区域立即加上一个磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀
强磁场,经过时间,两小球第二次相撞,若不计碰撞前后两球电荷量的变化情况,下列说法中正确的是
正确答案
解析
略
知识点
(1)在居室装潢中经常会用到大理石、花岗岩等装饰材料,这些岩石都不同程度的含有放射性元素,会释放出、
、
射线。下列有关放射性知识的说法正确的是:
A、放射性元素发生衰变时释放出电子,说明电子是原子核的组成部分
B、射线的电离能力比
射线的电离能力强得多,可以用于消除静电
C、射线是电磁波,在三种射线中穿透本领最强
D、氡的半衰期是3.8天,若有16个氡原子核,则经过7.6天后一定只剩下4个氡原子核
E、很高的温度或者很大的压强都不能改变放射性元素的半衰期
(2)如图所示,质量分别为M和m的物体A和B静止在光滑水平面上,A左侧被很薄的油泥层粘在竖直墙壁上,AB之间用一轻质弹簧相连。现用一水平向右的外力作用在B上,外力作用一段时间后,A离开墙壁开始运动,此时撤掉外力,且弹簧此时的弹性势能为,在以后的运动过程中,弹簧弹性势能的最大值为
,设外力对B的冲量为I 。求从静止到A开始运动的过程中A受到油泥层黏力的冲量。
正确答案
见解析
解析
(1)BCE
(2)设A开始运动前弹簧对B的冲量为I0,A开始运动时B的速度为,A开始运动前的过程中对B根据动量定理:
而A开始运动后,到弹簧形变量最大时,A、B速度相等,且该过程中系统动量守恒,能量也守恒,则:
解得:
而A开始运动前油泥层黏力的冲量与弹簧对A的弹力的冲量大小相等,则:
知识点
如图1所示,木板A静止在光滑水平面上,一小滑块B(可视为质点)以某一水平初速度从木板的左端冲上木板。
(1)若木板A的质量为M,滑块B的质量为m,初速度为v0,且滑块B没有从木板A的右端滑出,求木板A最终的速度v。
(2)若滑块B以v1=3.0m/s的初速度冲上木板A,木板A最终速度的大小为v=1.5m/s;若滑块B以初速度v2=7.5m/s冲上木板A,木板A最终速度的大小也为v=1.5m/s。已知滑块B与木板A间的动摩擦因数μ=0.3,g取10m/s2。求木板A的长度L。
(3)若改变滑块B冲上木板A的初速度v0,木板A最终速度v的大小将随之变化。请你在图2中定性画出v-v0图线。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意可知,木板A和滑块B的系统动量守恒,则有
所以
(2)由题意可知:当滑块B以速度v1冲上木板,最终滑块与木板有共同速度v;当滑块B以速度v2冲上木板,滑块将冲出木板,设滑块B的速度为v3,在此过程中木板的位移为x。根据动量守恒定律和动能定理有
可求得:L=3m
(3)答案见下图
知识点
(1)关于天然放射现象,下列叙述正确的是_________
A、若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减少
B、当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时,将发生衰变
C、在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强
D、铀核()衰变为铅核(
)的过程中,要经过8次α衰变和6次β衰变
E、铀核()衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能
(2)如图,质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处。质量也为m的小球a,从距BC高h的A处由静止释放,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起。已知BC轨道距地面有一定的高度,悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg。试问:
①a与b球碰前瞬间的速度多大?
②a、b两球碰后,细绳是否会断裂?(要求通过计算回答)
正确答案
见解析
解析
(1)CDE
(2)①设a球经C点时速度为,则由机械能守恒得
解得,即a与b球碰前的速度为
②(6分)设b球碰后的速度为,由动量守恒得
故
小球被细绳悬挂绕O摆动时,若细绳拉力为T,则
解得
,细绳会断裂
知识点
如图所示,小滑块A和B(可视为质点)套在固定的水平光滑杆上。一轻弹簧上端固定在P点,下端与滑块B相连接。现使滑块B静止在P点正下方的O点,O、P间的距离为h。某时刻,滑块A以初速度v0沿杆向右运动,与B碰撞后,粘在一起以O为中心位置做往复运动。光滑杆上的M点与O点间的距离为。已知滑块A的质量为2m,滑块B的质量为m,弹簧的原长为
,劲度系数
。弹簧弹性势能的表达式为
(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)。
求:
(1)滑块A与滑块B碰后瞬间共同速度v的大小;
(2)当滑块A、B运动到M点时,加速度a的大小;
(3)滑块A、B在往复运动过程中,最大速度vm的大小。
正确答案
见解析。
解析
(1)取A、B滑块为系统,由动量守恒定律有
所以
(2)当滑块运动到M点时,弹簧的长度
此时弹簧的弹力
根据牛顿第二定律
(3)当弹簧处于原长时,滑块的速度最大。取滑块A、B和弹簧为系统,由机械能守恒定律有
所以
知识点
一质量为M =1.2kg的物块静止在水平桌面上,一质量为m=0.02kg的子弹以水平速度v0=100m/s射入物块,在很短的时间内以水平速度10m/s穿出。则子弹穿越木块过程中,子弹和木块组成的系统的动量___________(填“守恒”或“不守恒”),子弹穿出时木块获得的水平初速度为________m/s。
正确答案
守恒、1.5
解析
略
知识点
质量为M的小船上站有一个质量为m的人,船相对于岸以v0的速度在平静的水面上向左缓缓漂动,如图所示。某时刻人以相对于岸向右的速度v水平跳出,则人跳船前后船的动量变化方向是_______,船速变化的大小为_______。
正确答案
向左,m(v+ v0)/M
解析
略
知识点
扫码查看完整答案与解析