- 动量守恒定律
- 共6204题
如图所示,在光滑的水平面上有一长为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的1/4圆弧槽C,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C静止在水平面上。现有滑块A以初速V0从右端滑上B,并以1/2 V0滑离B,确好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m,试求:
(1)木板B上表面的动摩擦因素μ;
(2)1/4圆弧槽C的半径R;
(3)当A滑离C时,C的速度。
正确答案
(1)
(2)
(3)VC =
(1)当A在B上滑动时,A与BC整体发生作用,由于水平面光滑,A与BC组成的系统动量守恒,,(1分) 得
系统动能的减小量等于滑动过程中产生的内能,,(1分)
,(1分) 得
(1分)
(2)当A滑上C,B与C分离,A与C发生作用,设到达最高点时速度相等为V2,由于水平面光滑,A与C组成的系统动量守恒,,(1分)得
A与C组成的系统机械能守恒,(2分)
得(1分)
(3)当A滑下C时,设A的速度为VA,C的速度为VC,A与C组成的系统动量守恒, , (1分)
A与C组成的系统动能守恒,(2分)
得VC = (1分)
如图,竖直固定的轻弹簧,上端与质量为3.0 kg的物块B相连接。另一个质量为1.0 kg的物块A放在B上。先用竖直向下的力F压A,使弹簧被压缩一定量,系统静止。突然撤去力F,A、B共同向上运动一段距离后将分离。分离后A又上升了0.20 m到达最高点,此时B的速度方向向下,且弹簧恰好为原长,则从A、B分离到A上升到最高点过程中,弹簧对B的冲量大小为______________(取g=10 m/s2)。
正确答案
6.0 N·s
根据竖直上抛运动知识可得,A、B脱离的瞬间他们的速度为2 m/s,A到最大高度的时间为0.2 s,且此时弹簧正在自然长度处,此后A竖直上抛,B先到最高点再到达弹簧的自然长度,根据机械能守恒定律得,此时B的速度大小也为2 m/s,由动量定理得,(mg+F)t=12 N·s,又mgt=6 N·s,所以Ft=6 N·s。
如图所示,在光滑的水平桌面上放一质量为M=1kg的木块,有质量为m=10g的子弹以=510m/s的水平速度射穿木块后落在B点,已知木块落地点A距O点2m远,桌面高为h=0.8m,g=10m/
,求OB间的距离是多大?
正确答案
4m
=5m/s,
∴=10m/s,
则=4m.
( l )当小球从B 点切人滑槽到达左侧圆弧面端点C 时,小球对滑槽的压力是多少。
( 2 )当小球从C 点刚滑到D 点时,小球的速度大小是多少。
( 3 )小球通过右端圆弧顶点E 后,离E的最大高度是多少。
正确答案
(1)17mg 方向竖直向下 (2) (3)
质量为M的木块在水平面上处于静止状态,有一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块并与其一起运动,若木块与水平面之间的动摩擦因数为,则木块在水平面上滑行的距离为多少?
某同学解题时立出了动量守恒方程:……①
还立出了能量守恒方程:
并据此得出结果。这种解法正确吗?
如果是正确的,请求出结果;如果是错误的,请说明所列出的有关方程成立的条件或错
的原因,并假设此条件成立,再纠正错误,求出结果。
正确答案
这种解法是错误的。
这种解法是错误的。
方程①只适用于子弹与木块相互作用时间极短、地面滑动摩擦力冲量可以忽略不计的情况
方程②没有考虑子弹与木块碰撞时损失的机械能
第二个方程应写为
与方程①联立解得
(10分)如图所示,在光滑水平的地面上,有一辆上表面光滑的正在以速度向右运动的小车,车上的木块一样与车一起以
向右运动,车左端有一固定挡板P,挡板和车的质量为M=16kg,在挡板P和质量为M=9kg的木块之间有少量炸药,炸药爆炸提供给小车和木块的总机械能为E0=1800J.若要使炸药爆炸后木块的动能等于E0,在爆炸前小车的速度
为多少?
正确答案
=4m/s
略
如图是用来验证动量守恒的实验装置,弹性球1用细线悬挂于O点,O点正下方桌子的边缘放有一静止弹性球2.实验时,将球1拉到A点并从静止开始释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞。碰撞后,球1把处于竖直方向的轻质指示针OC推移到与竖直线夹角为β处,球2落到水平地面上的C点。测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。现已测出:在A点时,弹性球1球心离水平桌面的距离为a,轻质指示针OC与竖直方向的夹角为β,球1和球2的质量分别为,m1 m2,C点与桌子边沿间的水平距离为b。
①在此实验中要求m1_________m2(填大于,小于或等于)
②此外,还需要测量的量是________________、和_____________________。
③根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式为__________________________。
正确答案
> 球1的摆长L 桌面离水平地面的高度h
略
甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶,速度均为6 m/s,甲车上有质量m0=1 kg的小球若干个,甲和他的车及所带小球总质量为m1=50 kg,乙和他的车的总质量为m2=30 kg,甲不断地将小球以16.5 m/s的对地水平速度抛向乙,并被乙接住,问甲至少要抛出________________个小球才能保证两小车不相撞(不计空气阻力)
正确答案
15
当甲、乙两车最终速度相等时,两车刚好不相撞,设此速度为v,取甲运动方向为正方向,甲、乙两车及球组成的系统水平方向动量守恒,有:m1v1-m2v2=(m1+m2)v又v1=v2=6 m/s,将质量代入解得v=1.5 m/s,方向与甲原运动方向相同,设抛出几个球后使甲的速度为v,对甲和被抛出的球,由动量守恒定律有m1v1=nm0v0+(m1-nm0)v,其中v0=16.5 m/s,则n=15个。
(12分)如图,在光滑水平面上并排放置的木块A、B,已知,
。A木块长为
。现有质量
的小物块C以初速度
在A表面沿水平方向向右滑动,由于C与A、B均有摩擦,且动摩擦因素为
。C最终停在B上,B、C最后的共同速度
。求:
(1)A木块的最终速度的大小。
(2)C木块滑离A木块时的速度大小。
(3)试求B木块的长度至少多长。
正确答案
(1)
(2)
(3)
(1)将A、B、C做为系统。整个过程动量守恒:即: (2分)
得: (1分)
(2)在物体C滑过物体A的过程中。将A、B、C做为系统,动量守恒。即:
(2分)
得: (1分)
(3)将A、B、C做为系统。对于整个过程,由动量守恒及功能关系:
(3分)
物体B的长度至少为 (2分)
得: (1分)
(5分)在光滑水平面上,一个质量为m,速度为的A球,与质量也为m的另一静止的B球发生正碰,若它们发生的是弹性碰撞,碰撞后B球的速度是多少?若碰撞后结合在一起,共同速度是多少?
正确答案
,
试题分析:设A、B球碰后的速度分别为v1、v2,根据动量守恒,因是弹性碰撞,故
,联立解得v1=0,v2=v;若碰撞后结合在一起
,
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