- 动量守恒定律
- 共6204题
(12分)如图所示,在支架的圆孔上放一质量为M的木球,一质量为,m的子弹以速度v从下面击中木球而穿出,使木球向上运动到h高处,求子弹穿过木球后上升的高度.
正确答案
略
如图,一辆质量为4kg的小车以速度2m/s在光滑水平面上运动,一质量为1kg速度为10m/s的物体以俯角为600的方向落到车上并埋在车里的砂中,此时小车的速度为 。
正确答案
2.6m/s
本题考查的是动量守恒问题,系统在水平方向动量守恒,,解得v=2.6m/s;
如图16-3-11所示,质量均为m的A、B两个弹性小球,用长为2l不可伸长的轻绳连接,现把AB两球置于距地面高H处(H足够大)间距为l,当A球自由下落的同时,B球以速度v0指向A球水平抛出,求:
图16-3-11
(1)两球从开始运动到相碰,A球下落的高度;
(2)A、B两球碰撞(碰撞时无机械能损失)后,各自速度的水平分量;
(3)轻绳拉直过程中,B球受到绳子拉力冲量的大小.
正确答案
(1) (2)vAx′=v0 vBx′=0 (3)
(1)设A球下落的高度为h
l=v0t①
②
联立①②两式得③
(2)由水平方向动量守恒知
mv0=mvAx′+mvBx′④
由机械能守恒定律知
⑤
式中vAy′=vAy vBy′=vBy
联立④⑤得 vAx′=v0
vBx′=0.
(3)由水平方向动量守恒得
mv0=2mvBx
故I=mvBx=.
两质量均为M的冰船A、B静止在光滑冰面上,轴线在一条直线上,船头相对.质量为M/5的小孩从A船跳入B船,又立刻跳回,A、B两船最后的速率之比是_________.
正确答案
5∶6
将两船和小孩看成系统,跳来、跳去水平方向动量守恒,由0=MvB+(M+)vA,所以vA=-
vB,故两船速率之比vA∶vB=5∶6.
如图14-1-6所示,甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他的冰车总质量共为M=30 kg,乙和他的冰车总质量也是30 kg,游戏时甲推着一个质量m=15 kg的箱子和他一起以大小为v0=2 m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来,为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住,若不计冰面的摩擦,问甲至少要以多大的速度(相对地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞.
正确答案
5.2 m/s
设甲至少以速度v将箱子推出,甲推出箱子后速度为v甲,乙抓住箱子后速度为v乙,则由动量守恒定律,得:
甲推箱子过程:(M+m)v0=Mv甲+mv
乙抓箱子过程:mv-Mv0=(M+m)v乙
甲、乙恰不相碰的条件是:v甲=v乙
代入数据可解得:v=5.2 m/s.
总质量为M的列车,沿水平轨道匀速地前进,其末节车厢质量为m,中途某时刻脱节,脱节后的列车仍以原来的牵引力继续前进。从脱节开始到司机发觉,列车已从脱节位置向前行驶L的距离。司机立即关闭油门,撤去牵引力。设运动时阻力与车重成正比。当脱节车厢和列车这两部分都停止运动时,它们的距离是多少?
正确答案
脱钩前匀速运动,所以牵引力和总的阻力相等.设速度为V1.
脱钩后对列车:牵引力没变,阻力减少了kmg,所以合力为kmg.所以有
kmg="(M-m)a"
在他发现脱钩时列车的速度为V2,有
从脱钩开始到车厢停下来需要的车厢运动的距离S1=
从脱钩到列车停下来列车运动的距离S2=L+
所以差△S=S2-S1="ML/(M-m)"
如图16-2-5所示,如果悬挂球的绳子能承受的最大拉力T0="10" N,球质量m="0.5" kg,L="0.3" m,锤头质量M="0.866" kg,如果锤沿水平方向打击球m,锤头速度多大时才能把绳子打断(设m原来静止,打击后锤头静止,取g="10" m/s2)?
图16-2-5
正确答案
大于等于1 m/s
球m被锤打击后以O为圆心、L为半径做圆周运动,且在刚打过后绳子拉力最大,由圆周运动向心力计算公式有T0-mg=m·
v=m/s
锤打击m过程中,系统水平方向不受外力作用,系统水平动量守恒Mv0=mv
v0=="1" m/s
若要锤打小球后绳子被拉断,锤的速度应大于等于1 m/s.
(4分) 一质量为0.5kg的小球A以2.0m/s的速度和静止于光滑水平面上质量为1kg的另一大小相等的小球B发生正碰,碰撞后它以0.2m/s的速度反弹。求(1)原来静止小球获得的速度大小;(2)碰撞过程中损失的机械能。
正确答案
(1)1.1m/s(2)
试题分析:①用动量守恒定律 所以
②
点评:此类题型考察了动量守恒定律的运用
一辆玩具小车的质量为3.0 kg,沿光滑的水平面以2.0 m/s的速度向正东方向运动,要使小车的运动方向改变,可用速度为2.4 m/s的水流由东向西射到小车的竖直挡板CD上,然后流入车中.求:要改变小车的运动方向,射到小车里的水的质量至少是多少.
正确答案
2.5 kg
随着射入小车中水的质量的增大,车和车中的水的速度v要减小,直到速度v=0,射入小车的水的质量继续增大,v<0,小车(包括车中的水)的速度方向变为向西,因此对应v=0时的水的质量即为所求.故Mv0-mv1=0,解得m="2.5" kg.
下列说法正确的是( )
A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应
B.原子核式结构模型是由汤姆逊在α粒子散射实验基础上提出的
C.放射性元素的半衰期是由核内自身因素决定的,跟原子所处的化学状态没有关系
D.用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量,以免对人体正常组织造成太大的危害
(2)如图所示,A、B为两个大小可视为质点的小球,A的质量为M=0.6Kg,B的质量=0.4Kg,B球用长L=1.0m的轻质细绳吊起,当B球处于静止状态时,B球恰好与光滑弧形轨道PQ的末端点P(P端切线水平)接触但无作用力。现使A球从距轨道P端h=0.20m的Q点由静止释放,当A球运动到轨道P端时与B球碰撞,碰后两球粘在一起运动,若g取10m/s2,求:两球粘在一起后,悬绳的最大拉力。
正确答案
(1)CD(4分)
(2)
设A球运动到水平位置时的速度为V1,根据动能定理
设A与B碰撞的速度为V2,根据动量守恒定律得
以AB为研究对象
解得
略
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