- 动量守恒定律
- 共5880题
匀速向东行驶的小车上有两球分别向东、向西同时抛出,抛出时两球的动量大小相等,则( )
正确答案
解析
解:A、B、C、设小车质量为M,小球质量为m,初速度为v,抛球速度为v0,小车和两个小球系统动量守恒,根据守恒定律,有:
(M+2m)v=mv0+m(-v0)+Mv′
解得:v′=v>v
即两球抛出后,小车的速度增加;故B正确,AC错误;
D、抛出之前,两小球具有相同的动量,方向向东,两个小球被分别向东,向西同时抛出,抛出时两球的动量大小相等,规定正方向,根据△P=P′-P得向西抛出之球的动量变化比向东抛出之球的动量变化大,故D正确;
故选:BD.
质量为m的人站在质量为M,长为L的静止小船的右端,小船的左端靠在岸边.当他向左走到船的左端时,船左端离岸的距离是______.
正确答案
L
解析
解:人、船系统动量守恒,总动量始终为零,所以人、船动量大小始终相等.
从图中可以看出,人、船的位移大小之和等于L.设人、船位移大小分别为l1、l2,
以人的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv1=Mv2,
两边同乘时间t得:mv1t=Mv2t,即:ml1=Ml2,
而l1+l2=L,解得:l2=L;
故答案为:L.
(2016•宜昌一模)如图所示,质量m1=0.3kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数=0.5,取g=10m/s2.求
(1)物块在车面上滑行的时间t;
(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0′不超过多少.
正确答案
解:(1)设物块与小车的共同速度为v,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有:
m2v0=(m1+m2)v…①
设物块与车面间的滑动摩擦力为F,对物块应用动量定理有:
-Ft=m2v-m2v0 …②
其中F=μm2g…③
联立以三式解得:
代入数据得:t=s=0.24s…④
(2)要使物块恰好不从车厢滑出,须物块滑到车面右端时与小车有共同的速度v′,则有:
m2v′0=(m1+m2)v′…⑤
由功能关系有:
…⑥
代入数据解得:v′=5m/s
故要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车的速度v0′不能超过5m/s.
答:(1)物块在车面上滑行的时间t为0.24s.
(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0′不超过5m/s.
解析
解:(1)设物块与小车的共同速度为v,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有:
m2v0=(m1+m2)v…①
设物块与车面间的滑动摩擦力为F,对物块应用动量定理有:
-Ft=m2v-m2v0 …②
其中F=μm2g…③
联立以三式解得:
代入数据得:t=s=0.24s…④
(2)要使物块恰好不从车厢滑出,须物块滑到车面右端时与小车有共同的速度v′,则有:
m2v′0=(m1+m2)v′…⑤
由功能关系有:
…⑥
代入数据解得:v′=5m/s
故要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车的速度v0′不能超过5m/s.
答:(1)物块在车面上滑行的时间t为0.24s.
(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0′不超过5m/s.
科学研究表明,光子有能量也有动量,当光子与电子发生碰撞时,光子的一些能量转移给电子.假设光子与电子碰撞前的波长为λ.碰撞后的波长为λ′,则碰撞过程中( )
正确答案
解析
解:光子与电子的碰撞过程中,系统不受外力,也没有能量损失,故系统动量守恒,系统能量也守恒,光子与电子碰撞后,电子能量增加,故光子能量减小,根据E=hv,光子的频率减小,根据λ=知,波长变长,即λ<λ′
故选:C.
如图,一质量为M的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面高度为h,质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度
射出物块.重力加速度为g.求:
(1)此过程中损失的机械能;
(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离.
正确答案
解:(1)设子弹穿过物块后物块的速度为v,由动量守恒定律得:
mv0=m+Mv…①
解得v=v0…②
系统的机械能损失为
△E=mv02-[
m(
)2+
Mv2]…③
由②③式得△E=(3-
)mv02…④
(2)设物块下落到地面所需时间为t,落地点距桌面边缘的
水平距离为s,则:h=gt2…⑤
s=vt…⑥
由②⑤⑥式得s=
(1)此过程中系统损失的机械能为(3-
)mv02;
(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离为.
解析
解:(1)设子弹穿过物块后物块的速度为v,由动量守恒定律得:
mv0=m+Mv…①
解得v=v0…②
系统的机械能损失为
△E=mv02-[
m(
)2+
Mv2]…③
由②③式得△E=(3-
)mv02…④
(2)设物块下落到地面所需时间为t,落地点距桌面边缘的
水平距离为s,则:h=gt2…⑤
s=vt…⑥
由②⑤⑥式得s=
(1)此过程中系统损失的机械能为(3-
)mv02;
(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离为.
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