- 对心碰撞和非对心碰撞、散射
- 共327题
一个物体静置于光滑水平面上,外面扣一质量为M的盒子,如图1所示。现给盒子一初速度v0,此后,盒子运动的v-t图象呈周期性变化,如图2所示。请据此求盒内物体的质量。
正确答案
解:设物体的质量为m,t0时刻受盒子碰撞获得速度v,根据动量守恒定律
Mv0=mv ①
3t0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v0,说明碰撞是弹性碰撞
②
联立①②解得m=M ③
如图甲所示,光滑水平面上有A、B两物块,已知A物块的质量mA=1kg。初始时刻B静止,A以一定的初速度向右运动,之后与B发生碰撞并一起运动,它们的位移-时间图象如图乙所示(规定向右为位移的正方向),则物体B的质量为多少?
正确答案
解:根据公式,由图可知
撞前,
撞后
则由
解得
【选修3-5选做题】
在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球、,质量都为。现球静止,球向球运动,发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为p,求:碰前球的速度大小等于多少?
正确答案
解:设碰前A球的速度为v0,两个弹性小球发生正碰,当二者共速时,弹簧弹性势能最大,由动量守恒得
mv0=2mv
Ep=mv02-
×2mv2解得v0=2
质量m1=10克的小球在光滑的水平桌面上以v1=30厘米/秒的速率向右运动,恰遇上质量m2=50克的小球以v2=10厘米/秒的速率向左运动,碰撞后,小球m2恰好停止,那么碰撞后小球m1的速度是多大?方向如何?
正确答案
解:设v1的方向即向右为正方向,则各速度的正负号为:v1=30厘米/秒,v2=-10厘米/秒,v2'=0
据m1v1'+m2v2'=m1v1+m2v2有10v1'=10×30+50×(-10)
解得v1'= -20(厘米/秒),负号表示碰撞后,m1的方向与v1的方向相反,即向左
质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右运动,恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球。第二个小球的质量为m2=50g,速率v2=10cm/s。碰撞后,小球m2恰好停止。那么,碰撞后小球m1的速度是多大,方向如何?
正确答案
解:取相互作用的两个小球为研究的系统。由于桌面光滑,在水平方向上系统不受外力。在竖直方向上,系统受重力和桌面的弹力,其合力为零,故两球碰撞的过程动量守恒。设向右的方向为正方向,则各速度的正、负号分别为:=30cm/s ,
=-10cm/s,
据动量守恒定律有:m1+m2
=m1
+m2
解得=-20cm/s
即碰撞后球m1的速度大小为20cm/s,方向向左
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