- 动量守恒定律
- 共5880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.
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( )
正确答案
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:m甲v甲-m乙v乙=m甲v甲′,代入数据解得:v甲′=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:m甲v甲-m乙v乙=(m甲+m乙)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.
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.
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.
(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 ①
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 ①
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.
扫码查看完整答案与解析