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题型:简答题
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简答题

如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为m=1kg的相同小球A、B、C.现让A球以v0=2m/s的速度向B球运动,A、B两球碰撞后粘合在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,碰后C球的速度vc=1m/s.求:

(1)A、B两球碰撞后瞬间的共同速度;

(2)两次碰撞过程中损失的总动能.

正确答案

解:(1)A、B碰撞过程系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:

mv0=2mv1

代入数据解得:v1=1 m/s;

(2)两球与C碰撞过程系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:

2mv1=mvC+2mv2

代入数据解得,v2=0.5 m/s,

两次碰撞过程,由能量守恒定律得:△Ek=mv02-•2mv22-mvC2

代入数据解得:△Ek=1.25 J;

答:(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度为1 m/s;

(2)两次碰撞过程中一共损失了1.25J的动能.

解析

解:(1)A、B碰撞过程系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:

mv0=2mv1

代入数据解得:v1=1 m/s;

(2)两球与C碰撞过程系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:

2mv1=mvC+2mv2

代入数据解得,v2=0.5 m/s,

两次碰撞过程,由能量守恒定律得:△Ek=mv02-•2mv22-mvC2

代入数据解得:△Ek=1.25 J;

答:(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度为1 m/s;

(2)两次碰撞过程中一共损失了1.25J的动能.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,两条形磁铁各固定在甲、乙两小车上,它们能在水平面上无摩擦的运动,甲车与磁铁的总质量为1kg,乙车与磁铁的总质量为0.5kg,两磁铁N极相对,现使两车在同一直线上相向运动,某时刻甲车的速度为2m/s,乙车的速度为3m/s,可以看到它们没有相碰就分开了,下列说法正确的是(  )

A乙车开始反向时,甲车的速度为0.5m/s,方向不变

B两车相距最近时,乙车的速度为零

C两车相距最近时,乙车的速度为零0.33m/s,与乙车原来的速度方向相反

D甲车对乙车的冲量与乙车对甲车的冲量相同

正确答案

A,C

解析

解:以两车和磁铁组成的系统为研究对象,取水平向右方向为正方向.

A、乙车开始反向时速度为零,根据动量守恒定律得:mv-mv=mv′,代入数据解得:v′=0.5m/s,方向与原来方向相同,故A正确.

B、当两车速度相同时,相距最近,设共同速度为v,则有:mv-mv=(m+m)v,

代入数据解得:v=≈0.33m/s,方向水平向右,与乙车原来的速度相反.故B错误,C正确.

D、甲对乙的力与乙对甲的力是一对作用力与反作用力,它们大小相等方向相反,则它们的冲量大小相等而方向相反,甲对乙的冲量与乙对甲的冲量不相同,故D错误.

故选:AC.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,粗糙水平面与半径为R=9.8m的光滑圆弧轨道平滑连接,质量为m的小滑块A在水平恒力F=1.5mg的作用下从水平面左侧某点向右运动,力F作用t1=2s后撤去,小滑块A继续运动t2=2s后与静止在圆弧轨道底端的另一小滑块B发生弹性碰撞,碰后小滑块B能沿圆弧轨道上升的最大高度为h=.已知小滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=9.8m/s2

①求小滑块A与小滑块B碰撞前瞬间的速度v0

②求小滑块B的质量M.

正确答案

解:①对物体A碰撞前运动过程,规定向右为正方向,由动量定理,有:

Ft1-μmg(t1+t2)=mv0-0

解得:

v0=9.8m/s

②设碰撞后A、B速度分别为v1、v2,由机械能守恒定律,有:

Mgh=

解得:

v2=4.9m/s

对于弹性碰撞过程,由能量守恒定律,有:

由动量守恒定律,有:

mv0=mv1+Mv2

联立解得:

M=3m

答:①小滑块A与小滑块B碰撞前瞬间的速度v0为9.8m/s;

②小滑块B的质量M为3m.

解析

解:①对物体A碰撞前运动过程,规定向右为正方向,由动量定理,有:

Ft1-μmg(t1+t2)=mv0-0

解得:

v0=9.8m/s

②设碰撞后A、B速度分别为v1、v2,由机械能守恒定律,有:

Mgh=

解得:

v2=4.9m/s

对于弹性碰撞过程,由能量守恒定律,有:

由动量守恒定律,有:

mv0=mv1+Mv2

联立解得:

M=3m

答:①小滑块A与小滑块B碰撞前瞬间的速度v0为9.8m/s;

②小滑块B的质量M为3m.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,质量分别为m1和m2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1,v2同向运动并发生对心碰撞,碰后m2被右侧的墙原速率弹回,又与m1相碰,碰后两球都静止.求第一次碰后m1球的速度大小.

正确答案

解:两个球两次碰撞过程中,系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律,

第1次碰撞过程有:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2

第2次碰撞过程有:m1v1′-m2v2′=0

解得:v1′=

答:第一次碰后m1球的速度大小是

解析

解:两个球两次碰撞过程中,系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律,

第1次碰撞过程有:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2

第2次碰撞过程有:m1v1′-m2v2′=0

解得:v1′=

答:第一次碰后m1球的速度大小是

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题型:简答题
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简答题

(2016•黄山一模)如图所示,质量为m的小球B连接着轻质弹簧,静止在光滑水平面上,质量为m的小球A以某一速度向右运动,与弹簧发生碰撞,当A,B两球距离最近时弹簧的弹性势能为Ep,则碰撞前A球的速度v0等于多少?

正确答案

解:当弹簧压缩到最短时,A、B的速度相等,mv0=2mv1

A和B的共同速度:v=0.5v0

根据系统的机械能守恒得:mv02=•2mv2+Ep

联立解得,v0=2

答:碰撞前A球的速度v0等于2

解析

解:当弹簧压缩到最短时,A、B的速度相等,mv0=2mv1

A和B的共同速度:v=0.5v0

根据系统的机械能守恒得:mv02=•2mv2+Ep

联立解得,v0=2

答:碰撞前A球的速度v0等于2

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