- 动量守恒定律
- 共6910题
Kˉ介子衰变的方程为K-→π-+π0,如图所示,其中Kˉ介子和πˉ介子带负的基元电荷,π0介子不带电.一个Kˉ介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为圆弧AP,衰变后产生的πˉ介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切,它们的半径RKˉ与Rπ-之比为2:1.π0介子的轨迹未画出.由此可知πˉ介子的动量大小与π0介子的动量大小之比为( )
正确答案
解析
解:Kˉ介子与π-介子均做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有
eBv=m
故动量
P=mv=eBR
因而
PKˉ:Pπ-=2:1
根据动量守恒定律,有
PKˉ=Pπ0-Pπ-故Pπ0=3Pπ-故选C.
一个静止的质量为M的原子核,放出一个质量为m的粒子,粒子离开原子核时相对核的速度为v0,则形成的新核速度大小为( )
正确答案
解析
解:设新核速度为v1,则粒子的速度为v2=v0-v1,则由动量守恒定律得0=(M-m)v1-mv2,解得v1=,C正确.
故选:C
如图所示,静止在光滑水平面上的木板,右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M=3kg,质量m=1kg的铁块以水平速度v0=4m/s,从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端,在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为( )
正确答案
解析
解:设铁块与木板速度相同时,共同速度大小为v,
铁块相对木板向右运动时,滑行的最大路程为L,摩擦力大小为f.根据能量守恒定律得:
铁块相对于木板向右运动过程:mv02=fL+
(M+m)v2+EP,
×1×42=fL+
(3+1)v2+EP,
铁块相对于木板运动的整个过程:mv02=2fL+
(M+m)v2,
×1×42=2fL+
(3+1)v2+EP,
又根据系统动量守恒可知,mv0=(M+m)v,1×4=(3=1)v,解得:EP=3J.
故选:A.
(选修3-5)
(1)下列关于近代物理知识说法,你认为正确的是______
A.德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为只有高速运动的粒子才具有波粒二象性
B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太长
D.按照波尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增加
(2)一个中子轰击铀核()可裂变生成钡(
)和氪(
).已知
、
、
和中子的质量分别是mu、mBa、mKr、mn,则此铀裂变反应的方程为______;该反应中一个235U裂变时放出的能量为______.(已知光速为c)
(3)一质量为M的航天器远离太阳和行星,正以速度v0在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出质量为m的气体,气体向后喷出的速度大小为v1,求加速后航天器的速度大小.(v0、v1均为相对同一参考系的速度)
正确答案
解:(1)A、德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为实物粒子也具有波动性.故A错误.
B、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应.故B错误.
C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,知入射光的频率小于极限频率,或入射光的波长大于极限波长.故C正确.
D、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,能量增大,根据,知动能减小.故D正确.
故选CD.
(2)根据电荷数守恒、质量数守恒,铀裂变反应的方程为.
根据质能方程得,△E=△mc2=(mu-mBa-mKr-2mn )c2.
(3)设速度v0的方向为正方向,则由动量守恒:Mv0=-mv1+(M-m)v2
所以,加速后航天器的速度大小:
故答案为:(1)CD
(2) (mu-mBa-mKr-2mn )C2
(3).
解析
解:(1)A、德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为实物粒子也具有波动性.故A错误.
B、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应.故B错误.
C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,知入射光的频率小于极限频率,或入射光的波长大于极限波长.故C正确.
D、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,能量增大,根据,知动能减小.故D正确.
故选CD.
(2)根据电荷数守恒、质量数守恒,铀裂变反应的方程为.
根据质能方程得,△E=△mc2=(mu-mBa-mKr-2mn )c2.
(3)设速度v0的方向为正方向,则由动量守恒:Mv0=-mv1+(M-m)v2
所以,加速后航天器的速度大小:
故答案为:(1)CD
(2) (mu-mBa-mKr-2mn )C2
(3).
光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车,一根轻绳跨过乙车的定滑轮,绳的一端与甲车相连,另一端被甲车上的人拉在手中,已知每辆车和人的质量均为m=30kg,两车间的距离为L=4m,现在人用力拉绳,两车开始相向运动,人与甲车保持相对静止,当两车间的距离为S=1m时乙车的速度为V=1m/s,并停止拉绳.求:
①停止拉绳时甲车运动的位移多大?
②停止拉绳时甲车运动的速度是多大?
③人拉绳的过程中绳对甲车和人的冲量是多大?
正确答案
解:①甲车、乙车和人组成的系统动量守恒.
设甲车、乙车的位移大小分别是x1、x2,
由几何关系可知:x1+x2=L-S,
以向右为正方向,由动量守恒定律得:
(m甲+m人)v1-m乙v2=0,
(m甲+m人)-m乙
=0,
解得:x1=1m,
②设停止拉绳时甲的速度为V甲,
系统动量守恒,以甲的速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:(m甲+m人)v甲-m乙V=0
代入数据解得:v甲=0.5m/s;
③对甲与人组成的系统,由动量定理得:
I=(m甲+m人)v甲,代入数据解得:I=30kg•m/s.
答:①停止拉绳时甲车运动的位移为1m;
②停止拉绳时甲车运动的速度是0.5m/s;
③人拉绳的过程中绳对甲车和人的冲量是30kg•m/s.
解析
解:①甲车、乙车和人组成的系统动量守恒.
设甲车、乙车的位移大小分别是x1、x2,
由几何关系可知:x1+x2=L-S,
以向右为正方向,由动量守恒定律得:
(m甲+m人)v1-m乙v2=0,
(m甲+m人)-m乙
=0,
解得:x1=1m,
②设停止拉绳时甲的速度为V甲,
系统动量守恒,以甲的速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:(m甲+m人)v甲-m乙V=0
代入数据解得:v甲=0.5m/s;
③对甲与人组成的系统,由动量定理得:
I=(m甲+m人)v甲,代入数据解得:I=30kg•m/s.
答:①停止拉绳时甲车运动的位移为1m;
②停止拉绳时甲车运动的速度是0.5m/s;
③人拉绳的过程中绳对甲车和人的冲量是30kg•m/s.
光滑水平面上有一质量为M滑块,滑块的左侧是一光滑的θ=45°圆弧,圆弧面下端与水平面相切,圆弧半径为R=1m,一质量为m的小球以速度v0,向右运动冲上滑块.已知M=4m,g取10m/s2,若小球刚好没跃出v2圆弧的上端.求:
①小球的初速度v0是多少?
②滑块获得的最大速度是多少?
正确答案
解:①当小球上升到滑块上端时,小球与滑块水平方向速度相同,设为v1,系统水平方向动量守恒,以小球的初速度方向为正方向,在水平方向上,由动量守恒得:
mv0=(m+M)v1…①,
统机械能守恒,由机械能守恒定律得:
…②
解得:v0=5m/s …③;
②小球到达最高点以后又滑回,滑块又做加速运动,当小球离开滑块后滑块速度最大.
研究小球开始冲上滑块一直到离开滑块的过程,系统动量守恒,以小球的初速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:mv0=mv2+Mv3…④,
由机械能守恒定律得:…⑤
解得:…⑥;
答:①小球的初速度v0是5m/s;
②滑块获得的最大速度是2m/s.
解析
解:①当小球上升到滑块上端时,小球与滑块水平方向速度相同,设为v1,系统水平方向动量守恒,以小球的初速度方向为正方向,在水平方向上,由动量守恒得:
mv0=(m+M)v1…①,
统机械能守恒,由机械能守恒定律得:
…②
解得:v0=5m/s …③;
②小球到达最高点以后又滑回,滑块又做加速运动,当小球离开滑块后滑块速度最大.
研究小球开始冲上滑块一直到离开滑块的过程,系统动量守恒,以小球的初速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:mv0=mv2+Mv3…④,
由机械能守恒定律得:…⑤
解得:…⑥;
答:①小球的初速度v0是5m/s;
②滑块获得的最大速度是2m/s.
长为1m的细绳,能承受的最大拉力为46N,用此绳悬挂质量为0.99kg的物块处于静止状态,如图所示,一颗质量为10g的子弹,以水平速度v0射入物块内,并留在其中.若子弹射入物块内时细绳恰好断裂,g=10m/s2,则子弹射入物块前速度v0至少为( )
正确答案
解析
解:子弹进入物块的时候,根据动量守恒得,
mv0=(m+M)v,
即0.01v0=(0.99+0.01)v,
子弹射入物块内时细绳恰好断裂,根据向心力公式可得,
F-(M+m)g=(M+m),
即46-(0.99+0.01)×10=(0.99+0.01)×,
联立以上两式解得v0=600m/s.
故选B.
如图所示,两块相同平板P1,P2置于光滑水平面上,质量均为m.P2的上表面光滑,右端固定一轻质弹簧.物体P置于P1的最右端,质量为2m且可看作质点.P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起,P滑上P2直至将弹簧压缩至最短(弹簧始终在弹性限度内).求:
(1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1;
(2)P1与P2碰撞过程中损失的机械能;
(3)当弹簧被压缩至最短时,P的速度v2;
(4)此过程中弹簧获得的最大弹性势能Epm.
正确答案
解:(1)P1、P2碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv0=2mv1,
解得:v1=,方向水平向右;
(2)由能量守恒定律可知,P1、P2碰撞过程系统损失的机械能:
△E=mv02-
(m+m)v12=
mv02;
(3)P1、P2、P系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:2mv1+2mv0=4mv2,
解得:v2=,方向水平向右;
(4)当弹簧压缩最大时,P1、P2、P三者具有共同速度v2,以向右为正方向,
由动量守恒定律得:mv0+2mv0=4mv2,
对系统,由能量守恒定律得:(m+m)v12+
•2mv02=EPm+
(m+m+2m)v22,
解得:EPm=mv02;
答:(1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1为;
(2)P1与P2碰撞过程中损失的机械能为mv02;
(3)当弹簧被压缩至最短时,P的速度v2为:;
(4)此过程中弹簧获得的最大弹性势能Epm为:mv02.
解析
解:(1)P1、P2碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv0=2mv1,
解得:v1=,方向水平向右;
(2)由能量守恒定律可知,P1、P2碰撞过程系统损失的机械能:
△E=mv02-
(m+m)v12=
mv02;
(3)P1、P2、P系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:2mv1+2mv0=4mv2,
解得:v2=,方向水平向右;
(4)当弹簧压缩最大时,P1、P2、P三者具有共同速度v2,以向右为正方向,
由动量守恒定律得:mv0+2mv0=4mv2,
对系统,由能量守恒定律得:(m+m)v12+
•2mv02=EPm+
(m+m+2m)v22,
解得:EPm=mv02;
答:(1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1为;
(2)P1与P2碰撞过程中损失的机械能为mv02;
(3)当弹簧被压缩至最短时,P的速度v2为:;
(4)此过程中弹簧获得的最大弹性势能Epm为:mv02.
如图所示,质量为M=9.99kg的沙箱,用长度为L=0.80m的轻绳悬挂在无摩擦的转轴O上,质量为m=0.01kg的子弹,以速度v0=400m/s水平射入沙箱,子弹射入时间极短,射入时沙箱的微小摆动可忽略,子弹射入后与沙箱一起恰能摆到与转轴O等高的位置,忽略空气阻力的影响,g=10m/s2,求:
(1)沙箱重新摆到最低点时悬绳拉力的大小;
(2)沙箱从最高点重新摆到最低点的过程中重力的最大功率.
正确答案
解:(1)子弹射入沙箱有机械能损失,射入后上摆过程中只有重力做功,系统机械能守恒,设子弹射入后的共同速度为v,
沙箱上升过程,由机械能守恒定律得:,解得:v=4m/s,
在最低点,由牛顿第二定律得:,解得:T=300N;
(2)在最高点速度为零,在最低点速度与重力垂直,在这两个位置,重力功率均为零,
从最高点到最低点过程中,重力功率先增大后减小,设下摆到绳与水平方向为θ时重力功率最大,
在整个过程中,只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得:(m+M)gLsinθ=(m+M)v2-0,
解得:v=,重力的功率:PG=(m+M)gvcosθ=(m+M)g
cosθ,
设y=sinθcos2θ,则y2=sin2θcos2θcos2θ•,
由于2sin2θ+cos2θ+cos2θ=2,则当2sin2θ=cos2θ时,y最大,
由于≥
,解得:y=
,
则:;
答:(1)沙箱重新摆到最低点时悬绳拉力的大小为300N.
(2)沙箱从最高点重新摆到最低点的过程中重力的最大功率为248W.
解析
解:(1)子弹射入沙箱有机械能损失,射入后上摆过程中只有重力做功,系统机械能守恒,设子弹射入后的共同速度为v,
沙箱上升过程,由机械能守恒定律得:,解得:v=4m/s,
在最低点,由牛顿第二定律得:,解得:T=300N;
(2)在最高点速度为零,在最低点速度与重力垂直,在这两个位置,重力功率均为零,
从最高点到最低点过程中,重力功率先增大后减小,设下摆到绳与水平方向为θ时重力功率最大,
在整个过程中,只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得:(m+M)gLsinθ=(m+M)v2-0,
解得:v=,重力的功率:PG=(m+M)gvcosθ=(m+M)g
cosθ,
设y=sinθcos2θ,则y2=sin2θcos2θcos2θ•,
由于2sin2θ+cos2θ+cos2θ=2,则当2sin2θ=cos2θ时,y最大,
由于≥
,解得:y=
,
则:;
答:(1)沙箱重新摆到最低点时悬绳拉力的大小为300N.
(2)沙箱从最高点重新摆到最低点的过程中重力的最大功率为248W.
如图所示,在水平面上固定一个半径R=1m的3/4光滑圆弧轨道的工件,其圆心在O点,AOC连线水平,BOD连线竖直.在圆周轨道的最低点B有两个质量分别为m1=4kg,m 2=1kg的可视为质点的小球1和2,两小球间夹有一个极短的轻弹簧,当弹簧储存了EP=90J的弹性势能时锁定弹簧.某时刻解除锁定,弹簧将两个小球弹开,重力加速度g=10m/s2,试求:
(1)两小球脱离弹簧瞬间的速度
(2)通过计算说明小球2第一次沿轨道上滑过程中能否到达D点?
正确答案
解:(1)设小球m1的速度为v1,m2的速度为v2,两个小球与弹簧组成的系统,水平方向合外力为零,且只有弹力做功,由动量守恒定律,有:
m1v1=m2v2 ①
由机械能守恒定律,有;
Ep=m1v12+
m2v22 ②
联立①②并代入数据解得:v1=3m/s向左
v2=12m/s向右
(2)小球2向右运动,设其能到达原周额最高点D,由机械能守恒,有:
代入数据解得:vD=
又小球能通过竖直面内光滑圆周最高点的条件为:
mg=m
代入数据解得:v=
由于v<vD,故小球2能通过最高点.
答:(1)两小球脱离弹簧瞬间的速度分别为:3m/s向左、12m/s向右;
(2)小球2第一次沿轨道上滑过程中能到达D点.
解析
解:(1)设小球m1的速度为v1,m2的速度为v2,两个小球与弹簧组成的系统,水平方向合外力为零,且只有弹力做功,由动量守恒定律,有:
m1v1=m2v2 ①
由机械能守恒定律,有;
Ep=m1v12+
m2v22 ②
联立①②并代入数据解得:v1=3m/s向左
v2=12m/s向右
(2)小球2向右运动,设其能到达原周额最高点D,由机械能守恒,有:
代入数据解得:vD=
又小球能通过竖直面内光滑圆周最高点的条件为:
mg=m
代入数据解得:v=
由于v<vD,故小球2能通过最高点.
答:(1)两小球脱离弹簧瞬间的速度分别为:3m/s向左、12m/s向右;
(2)小球2第一次沿轨道上滑过程中能到达D点.
如图所示,质量为m1=60kg的小车在光滑水平面上以速度v1=0.5m/s向右运动,质量为m2=40kg的小车(包括小孩)在光滑水平面上以速度v2=3m/s向左运动,为了避免两滑块再次相碰,在两小车靠近的瞬间,m2上的小孩用力将m1推开.求小孩对m1做功的范围.(滑块m2与右边竖直墙壁碰撞时无机械能损失,小孩与小车不发生相对滑动,光滑水平面无限长)
正确答案
解:为避免碰撞,以向左为正方向,小孩推出车的过程动量守恒,推出小车后,两车共同向左运动,由动量守恒定律得:
m2v2-m1v1=(m1+m2)v,
代入数据得:v=0.9m/s,
对m1由动能定理得:W=m1v2-
m1v12,
代入数据得:W=16.8J;
设向左为正方向,推后二者反向,速度等大时,由动量守恒定律得:
m2v2-m1v1=m1v′-m2v′,
代入数据得:v′=4.5m/s,
对m1由动能定理得:W=m1v′2-
m1v12,
代入数据得:W=600J;
所以,做功范围为:16.8J≤W≤600J;
答:小孩对m1做功的范围是:16.8J≤W≤600J.
解析
解:为避免碰撞,以向左为正方向,小孩推出车的过程动量守恒,推出小车后,两车共同向左运动,由动量守恒定律得:
m2v2-m1v1=(m1+m2)v,
代入数据得:v=0.9m/s,
对m1由动能定理得:W=m1v2-
m1v12,
代入数据得:W=16.8J;
设向左为正方向,推后二者反向,速度等大时,由动量守恒定律得:
m2v2-m1v1=m1v′-m2v′,
代入数据得:v′=4.5m/s,
对m1由动能定理得:W=m1v′2-
m1v12,
代入数据得:W=600J;
所以,做功范围为:16.8J≤W≤600J;
答:小孩对m1做功的范围是:16.8J≤W≤600J.
(2016春•龙岩校级月考)如图所示,倾角为θ=30°的斜面固定在水平面上,斜面底端有一挡板与之垂直,同种材料制成的可看为质点的小物块A、B、C,其质量分别为m、2m、2m,物块C静止在物块B与挡板之间某一位置.小物块A、B靠在一起,其间夹有少量炸药,一起以v0=4m/s的速度沿斜面匀速下滑,当A、B与挡板距离为L=1.75m时炸药爆炸,炸药爆炸后A的速度恰好变为零,随后小物块B沿斜面向下运动并与小物块C发生弹性碰撞,接着物块C与挡板也发生弹性碰撞.碰后物块C沿斜面上滑,最后物块B与A碰撞并粘成一体.取g=10m/s2,求物块B与A刚碰撞后的速度大小v共.
正确答案
解:设沿轨道向下为正方向,爆炸瞬间由于内力远远大于外力,AB组成的系统动量守恒,
故有(m+2m)v0=2mv1,解得v1=6m/s,方向沿斜面向下,
由于B和C质量相等,B与C之间发生弹性碰撞,故发生速度交换,碰撞过程能量没有损失,而C与挡板之间也是发生弹性碰撞,能量没有损失,C上滑与B再次碰撞过程中,仍然发生弹性碰撞,没有能量损失,故从B与A分离到B与A再次碰撞过程,等效与B以v1匀速下滑,然后与挡板发生弹性碰撞,再沿斜面减速上升,与A发生碰撞时速度为v2,
过程中根据动能定理可得:
,
A与B碰撞过程中,动量守恒,故有 2mv2=(2m+m)v共
联立解得:,负号表示沿斜面向上.
答:物块B与A刚碰撞后的速度大小为.
解析
解:设沿轨道向下为正方向,爆炸瞬间由于内力远远大于外力,AB组成的系统动量守恒,
故有(m+2m)v0=2mv1,解得v1=6m/s,方向沿斜面向下,
由于B和C质量相等,B与C之间发生弹性碰撞,故发生速度交换,碰撞过程能量没有损失,而C与挡板之间也是发生弹性碰撞,能量没有损失,C上滑与B再次碰撞过程中,仍然发生弹性碰撞,没有能量损失,故从B与A分离到B与A再次碰撞过程,等效与B以v1匀速下滑,然后与挡板发生弹性碰撞,再沿斜面减速上升,与A发生碰撞时速度为v2,
过程中根据动能定理可得:
,
A与B碰撞过程中,动量守恒,故有 2mv2=(2m+m)v共
联立解得:,负号表示沿斜面向上.
答:物块B与A刚碰撞后的速度大小为.
质量为2kg的平板车Q上表面水平,原来静止在光滑水平面上,平板车左端静止着一块质量为2kg的物体P,一颗质量为0.01kg的子弹以700m/s的速度水平瞬间射穿P后,速度变为100m/s,若P、Q之间的动摩擦因数为0.5,则:
(1)子弹打穿P后,物体P的速度多大?
(2)若最终P没有从小车上掉下来,小车至少多长?
正确答案
解:(1)以子弹与P组成的系统为研究对象,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
m1v1=mpvp+m1v2,
代入数据得:vp=3m/s;
(2)以P、Q组成的系统为研究对象,系统动量守恒,以P的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mpvp=(mp+mQ)v,
代入数据得:v=1.5m/s,
由能量守恒定律得:mpvp2=
(mp+mQ)v2+μmpgL,
解得:L=0.45m;
答:(1)子弹打穿P后,物体P的速度为3m/s;
(2)若最终P没有从小车上掉下来,小车至少0.45m.
解析
解:(1)以子弹与P组成的系统为研究对象,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
m1v1=mpvp+m1v2,
代入数据得:vp=3m/s;
(2)以P、Q组成的系统为研究对象,系统动量守恒,以P的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mpvp=(mp+mQ)v,
代入数据得:v=1.5m/s,
由能量守恒定律得:mpvp2=
(mp+mQ)v2+μmpgL,
解得:L=0.45m;
答:(1)子弹打穿P后,物体P的速度为3m/s;
(2)若最终P没有从小车上掉下来,小车至少0.45m.
如图,内壁光滑的半径为R的圆形轨道,固定在竖直平面内,质量为m1的小球静止在轨道最低点,另一质量为m2的小球(两小球均可视为质点)从内壁上与圆心0等高处由静止释放,到最低点时与m1发生正碰并结合为一整体P,整体P能上升到与C处,OC与竖直夹角为37°.求
(1)整体P在最低点处的速度大小.
(2)m2和m1的比值.
正确答案
解:(1)P从B运动到C过程机械能守恒,由机械能守恒定律得:
(m1+m2)v2=(m1+m2)gR(1-cos37°),解得:v=
;
(2)m2从A运动到B的过程中机械能守恒,由机械能守恒定律得:m2gR=m2v02,
两球碰撞过程系统动量守恒,以水平向右为正方向,
由动量守恒定律得:m2v0=(m1+m2)v,解得:=
-1;
答:(1)整体P在最低点处的速度大小为.
(2)m2和m1的比值为-1.
解析
解:(1)P从B运动到C过程机械能守恒,由机械能守恒定律得:
(m1+m2)v2=(m1+m2)gR(1-cos37°),解得:v=
;
(2)m2从A运动到B的过程中机械能守恒,由机械能守恒定律得:m2gR=m2v02,
两球碰撞过程系统动量守恒,以水平向右为正方向,
由动量守恒定律得:m2v0=(m1+m2)v,解得:=
-1;
答:(1)整体P在最低点处的速度大小为.
(2)m2和m1的比值为-1.
如图所示,在光滑水平桌面上放着长为L质量为M的方木块,今有A、B两颗子弹沿同一水平直线分别以vA、vB从方木块的两侧同时射入.A、B在木块中嵌入的深度分别为dA、dB,且dA>dB,(dA+dB)<L,而木块却一直保持静止,则可判断A、B子弹入射前( )
正确答案
解析
解:B、子弹A、B从木块两侧同时射入木块,木块始终保持静止,分析可知,两子弹对木块的推力大小相等,方向相反,子弹在木块中运动时间必定相等,否则木块就会运动.设两子弹所受的阻力大小均为f,由动能定理得:对A子弹:-fdA=0-EkA,解得:EkA=fdA,
对B子弹:-fdB=0-EkB,解得:EkB=fdB,由于dA>dB,则子弹入射时的初动能:EkA>EkB,故B错误;
C、两子弹和木块组成的系统动量守恒,开始系统的总动量为零,则子弹A的动量大小等于子弹B的动量大小,故C错误,D正确;
A、由动量与动能的关系:P=mv=,
=
,而EkA>EkB,则得到mA<mB,
由动能的计算公式得:Ek=mv2,得到初速度vA>vB,故A正确;
故选:AD.
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