- 动量守恒定律
- 共5880题
①人推木箱过程中人所做的功；
②木箱与墙壁碰撞过程中墙对木箱的冲量的大小．
正确答案
解：①设人与小车的总质量为M，速度为v1；木箱的质量为m，速度为v．推木箱过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律可得：Mv1-mv=0
人推木箱过程，人所做的功：
代入数据得：W=4000J
②木箱与竖直固定墙壁碰撞反弹后恰好不能追上小车，则木箱反弹后的速度与小车的速度相等，由动量定理得：I=mv1-（-mv）
代入数据得：I=500 N•s
答：①人推木箱过程中人所做的功为4000J；
②木箱与墙壁碰撞过程中墙对木箱的冲量的大小为500Ns．
解析
解：①设人与小车的总质量为M，速度为v1；木箱的质量为m，速度为v．推木箱过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律可得：Mv1-mv=0
人推木箱过程，人所做的功：
代入数据得：W=4000J
②木箱与竖直固定墙壁碰撞反弹后恰好不能追上小车，则木箱反弹后的速度与小车的速度相等，由动量定理得：I=mv1-（-mv）
代入数据得：I=500 N•s
答：①人推木箱过程中人所做的功为4000J；
②木箱与墙壁碰撞过程中墙对木箱的冲量的大小为500Ns．
质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，A球动量为7kg•m/s，B球的动量为5kg•m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量PA、PB可能值是（ ）
正确答案
解析
解：以两物体组成的系统为研究对象，以甲的初速度方向为正方向，系统初动能：E=
系统总动量：p=7kg•m/s+5kg•m/s=12kg•m/s；
A、如果两物体动量为：-4kg•m/s，10kg•m/s，系统动量p′=-4+10=6kg•m/s，动量不守恒，故A错误；
B、如果3kg•m/s，9kg•m/s，系统总动量p′=3+9=12kg•m/s，系统动量守恒，总动能：E′=
C、如果5kg•m/s，7kg•m/s，系统动量总p′=5+7=12kg•m/s，系统动量守恒，总动能：E′=
D、如果8kg•m/s，4kg•m/s，碰撞后A的速度大于B的速度，会发生二次碰撞，不符合实际，故D错误；
故选：C．
（a）三者以同一速度前进时速度大小．
（b）到三者速度相同时，物体在平板车上移动距离．
正确答案
解：（1）由小车、拖车和物体三者水平方向动量守恒：m1v0=（m1+m2+m3）v，
得三者一起运动的速度大小为：
v=
（2）小车向前运动时，轻绳将逐渐伸直．因为轻绳从伸直到拉紧的时间极短，在这极短时间内绳中产生的张力远大于物体对拖车的摩擦力，可以认为仅是小车与拖车间发生了相互作用．对小车与拖车由水平方向动量守恒：
m1v0=（m1+m2）v12，
解得：
物体在平板车上移动的距离为s，则系统因摩擦产生的内能Q=fs，根据能量守恒定律有：
Q
代入数据解得s=
答：（a）三者以同一速度前进时速度大小为1m/s；
（b）到三者速度相同时，物体在平板车上移动距离为
解析
解：（1）由小车、拖车和物体三者水平方向动量守恒：m1v0=（m1+m2+m3）v，
得三者一起运动的速度大小为：
v=
（2）小车向前运动时，轻绳将逐渐伸直．因为轻绳从伸直到拉紧的时间极短，在这极短时间内绳中产生的张力远大于物体对拖车的摩擦力，可以认为仅是小车与拖车间发生了相互作用．对小车与拖车由水平方向动量守恒：
m1v0=（m1+m2）v12，
解得：
物体在平板车上移动的距离为s，则系统因摩擦产生的内能Q=fs，根据能量守恒定律有：
Q
代入数据解得s=
答：（a）三者以同一速度前进时速度大小为1m/s；
（b）到三者速度相同时，物体在平板车上移动距离为
[物理--选修3-5]
（1）如图1所示，为氢原子的能级图．若在气体放电管中，处于基态的氢原子受到能量为12.8eV的高速电子轰击而跃迁到激发态，在这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中______
A．最多能辐射出10种不同频率的光子
B．最多能辐射出6种不同频率的光子
C．能辐射出的波长最长的光子是从n=5跃迁到n=4能级时放出的
D．能辐射出的波长最长的光子是从n=4跃迁到n=3能级时放出的
（2）如图2所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球（视为质点）通过长L=0.5m的轻杆与滑块上的光滑轴O连接，滑块不会影响到小球和轻杆在竖直平面内绕O轴的转动．开始时轻杆处于水平状态．现给小球一个大小为v0的竖直向下的初速度，取g=10m/s2．
（a）若锁定滑块，要使小球在绕O轴转动时恰能通过圆周的最高点，求初速度v0的大小．
（b）若解除对滑块的锁定，并让小球竖直向下的初速度v′0=3m/s，试求小球相对于初始位置能上升的最大高度．
正确答案
解：（1）A、B，处于基态的氢原子受到能量为12.8eV的高速电子轰击，氢原子可以吸收电子的部分能量，由氢原子能级图看出，n=4的激发态与基态的能量差为12.75eV，则氢原子吸收电子的能量后可跃迁到n=4的激发态，这些氢原子不稳定，从激发态向低能级跃迁的过程中，能辐射出C
C、D由光子的能量公式E=h
故选BD
（2）（a）若锁定滑块，小球恰能通过最高点的速度可认为等于零，对m，由机械能守恒得：
得：
（b）若解除对滑块的锁定，当小球升至最高时小球的竖直分速度为零．因水平方向动量守恒，故小球的水平分速度也为零，同时滑块速度也为零．
由系统机械能守恒得
解得小球相对于初始位置能上升的最大高度 h=0.45m
故答案为：
（1）BD；
（2）（a）若锁定滑块，要使小球在绕O轴转动时恰能通过圆周的最高点，初速度v0的大小为
（b）若解除对滑块的锁定，并让小球竖直向下的初速度v′0=3m/s，小球相对于初始位置能上升的最大高度是0.45m．
解析
解：（1）A、B，处于基态的氢原子受到能量为12.8eV的高速电子轰击，氢原子可以吸收电子的部分能量，由氢原子能级图看出，n=4的激发态与基态的能量差为12.75eV，则氢原子吸收电子的能量后可跃迁到n=4的激发态，这些氢原子不稳定，从激发态向低能级跃迁的过程中，能辐射出C
C、D由光子的能量公式E=h
故选BD
（2）（a）若锁定滑块，小球恰能通过最高点的速度可认为等于零，对m，由机械能守恒得：
得：
（b）若解除对滑块的锁定，当小球升至最高时小球的竖直分速度为零．因水平方向动量守恒，故小球的水平分速度也为零，同时滑块速度也为零．
由系统机械能守恒得
解得小球相对于初始位置能上升的最大高度 h=0.45m
故答案为：
（1）BD；
（2）（a）若锁定滑块，要使小球在绕O轴转动时恰能通过圆周的最高点，初速度v0的大小为
（b）若解除对滑块的锁定，并让小球竖直向下的初速度v′0=3m/s，小球相对于初始位置能上升的最大高度是0.45m．
一质量为M的航天器，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一定质量的气体，气体喷出时速度大小为v1，加速后航天器的速度大小v2，则喷出气体的质量m为（ ）
Am=
Bm=
Cm=
Dm=
正确答案
解析
解：规定航天器的速度方向为正方向，由动量守恒定律可得：
Mv0=（M-m）v2-mv1
解得：m=
故选：A
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