- 动量守恒定律
- 共6204题
(15分)如图所示的空间,匀强电场的方向竖直向下,场强为,匀强磁场的方向水平向外,磁感应强度为
.有两个带电小球A和B都能在垂直于磁场方向的同一竖直平面内做匀速圆周运动(两小球间的库仑力可忽略),运动轨迹如图。已知两个带电小球A和B的质量关系为
,轨道半径为
.
(1)试说明小球A和B带什么电,它们所带的电荷量之比等于多少?
(2)指出小球A和B的绕行方向?
(3)设带电小球A和B在图示位置P处相碰撞,且碰撞后原先在小圆轨道上运动的带电小球B恰好能沿大圆轨道运动,求带电小球A碰撞后所做圆周运动的轨道半径(设碰撞时两个带电小球间电荷量不转移)。
正确答案
(1)两小球都带负电荷, (2)两带电小球的绕行方向都相同 (3)
试题分析: (1)因为两带电小球都在复合场中做匀速圆周运动,故必有,由电场方向可知,两小球都带负电荷 (2分)
(1分)
且
可得: (2分)
(2)由题意可知,两带电小球的绕行方向都相同
由 (2分)
得:
由题意有 (1分)
解得: (2分)
(3)由于两带电小球在P处相碰,切向合外力为零,故两带电小球在相碰处的切向动量守恒,
有: (2分)
解得:
而 (1分)
所以 (2分)
如图所示,竖直放置的转轴下端固定一半径为R的开口圆环,下端紧靠光滑的水平桌面,圆环做匀速转动,圆环中心处桌面上有一静止的、质量为的小球A,现有一质量为
的小球B以速度
正对A运动,在圆环缺口转至某位置时,B球刚好通过缺口运动至中心与A发生正碰,碰后二球粘在一起又恰好从缺口处离开圆环,则圆环的角速度为多大?
正确答案
【物理—物理3-5】(1)物理学家常常根据物理实验观察到的现象提出假设,并用假设解释一些物理现象,进而建立新理论。玻尔关于氢原子结构的理论便是这种研究方法的成功典范。玻尔理论是根据下列哪些现象提出的______________
a.a粒子散射实验现象 b.慢中子轰击铀核产生的裂变现象
c.天然放射现象 d.氢原子光谱的不连续现象
(2)如图所示,球1和球2静止在光滑水平面上的B点,由于某种内力的作用两球反向弹开,球2与右端的墙壁发生弹性碰撞,结果在t时刻两球在A点发生完全非弹性碰撞。已知AB=BO=S,两球均可看作质点,求:两球在A点碰后的共同速度大小。
正确答案
(1)AD(2)
试题分析:(1)根据a粒子散射实验现象以及氢原子光谱的不连续现象提出的
(2)设1、2两球质量分别为m1、m2,两球弹开时的速度大小分别为v1、v2.根据题意及动量守恒定律得:
........2分
v2=3v1=3S/t ........1分
.....2分
解得: ......1分
点评:在分析动量守恒问题的时候一定要注意物体的始末状态,如果涉及两个方向上的运动,则需要规定正负方向,
如图所示,质量为m的木块静止在光滑水平面上,一质量也为m的子弹以速度v0水平射入木块,子弹恰好未从木块中射出。设木块对子弹的阻力为恒力,其大小为F。
(1)求木块的长度L;
(2)如果其他条件不变,只是将木块固定在水平面上,以子弹射入木块时为计时起点,以t0表示子弹运动到木块最右端的时刻,请你在下面给出的坐标系中定性画出子弹在0~t0这段时间内的速度随时间变化的图线。(图中标出了子弹的初速度v0和未固定木块时子弹与木块的共同速度v共。)
正确答案
(1)(2)见下图
本题中子弹穿木块时系统不受外力,水平方向动量守恒,以为子弹与木块最后速度相同,所以
(1)设子弹与木块的共同速度为v
①
Q=FL=m
-
由以上各式解得
⑥
(2)见下图
如图所示,在光滑的水平面上有两个并排放置木块A和B已知ma=500g、mb=300g,有一质量为80g的小铜块C以25m/s的速度开始在A表面滑动,由于C和A、B间有摩擦,C最后停在B上,和B一起以2.5m/s的速度共同向前运动,求:木块A最后的速度。
正确答案
mcv0=mAvA’+(mc+mB)v共
vA’=2.1m/s
略
如图所示,三块平行金属板竖直固定在绝缘小车上,并与车内电池连接,小车总质量为M,静止在光滑水平面上,金属板B、C中间开有小孔,两孔在同一水平线上,已知车内电池G的电动势为 E1,现有一质量为m,带电量为q的粒子(不计重力),以初速,水平射入C板小孔,它穿过B板小孔后继续向A板运动。
①为使粒子不至打到A板上,电池H的电动势E2应满足什么条件?
②若A、B、C间隔均为d,满足上面条件的电池H的电动势用E2表示,则当小车运动后,其速度大小具有最小值时,带电粒子离B板的距离是多大?
正确答案
(1)
(2)
如图一辆质量的平板车,左端放一质量的小滑块,滑块与平板车之间的摩擦系数。开始时平板车和滑块以
的速度在光滑平面上向右运动,并与竖直墙发生碰撞,设碰撞时间极短,且碰撞后平板车速度大小保持不变,但方向与原来相反。平板车足够长,以至滑块不会滑到平板车右端。(取
)求:
(1)平板车第一次与墙碰撞后运动的最大距离
(2)平板车第二次与墙碰撞前瞬时速度
(3)为使滑块始终不会滑到平板车右端,平板车至少多长?
正确答案
(1)m/3 (2)0.4m/s (3)0.83m
如图所示,两块大小不同、质量分别为M和m的圆形薄板(厚度不计),半径分别为R和r,M=3m,两板之间用一根长为L=0.4m的轻绳相连结,开始时两板水平放置并叠合在一起处在静止状态,在其正下方0.8m处有一固定支架C,支架上有一半径为R'(r<R'<R)的圆孔,圆孔与两薄板中心均在圆孔中心轴线上,今使两板一起无初速自由下落,空气阻力忽略不计.大板与支架C发生没有机械能损失的弹性碰撞,碰撞后,两块板即分离,直到轻绳绷紧,在轻绳绷紧的瞬间,两板便获得共同速度.试求这个共同速度的大小.(g取m/)
正确答案
1.5m/s
如图所示,质量M的水平木板静止在光滑的水平地面上,板的左端放一质量为m的铁块,现给铁块一个水平向右的瞬时冲量使其以初速度开始运动,并与固定在木板另一端的弹簧相碰后返回,恰好又停在木板左端,求:
(1)整个过程中系统克服摩擦力做的功.
(2)若铁块与木板间的动摩擦因数为m ,则铁块对木块相对位移的最大值是多少?
(3)系统的最大弹性势能是多少?
正确答案
(1)(2)
(3)
(1)系统动量守恒,铁块重新到达木板左端时,两者速度相等,设为v,全程克服摩擦力做功为W,则,
,
(2)铁块从左向右相对木板位移由零到最大过程中,克服摩擦力做的功为全程克服摩擦力做的功W的一半,设相对位移的最大值为s,则W=2f·s,f=mmg,
(3)弹簧压缩到最短时,铁块对木板的相对速度为零,此时弹簧的弹性势能最大
或
在地面上有竖直放置的静止物体A和B,A、B之间用不计质量的轻弹簧栓接在一起,弹簧的劲度系数k=l00N/m,A、B的质量均为lkg,现用F=20N的竖直向上恒力作用在物体A上,使A竖直上升,重力加速度g=l0m/s2,设弹簧始终是在弹性限度内,空气阻力不计。求:
小题1:从力F开始作用到物体B刚离开地面的过程中拉力F做的功;
小题2:物体B刚离开地面时物体A的速度大小;
小题3:设物体B刚离开地面时弹簧的总长度为L,当B离开地面以后,弹簧第一次出现总长度等于L时,物体A、B的速度各为多大。
正确答案
小题1:4J
小题2:2m/s
小题3:
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