- 动量守恒定律
- 共5880题
如图,一颗质量为m的子弹以水平初速度v0打击一放在光滑水平面上的质量为M的静止木块,子弹未穿出.获得共速v时,木块恰好发生的位移为s,子弹进入木块的深度为d.设子弹与木块间的滑动摩擦力大小恒为f,则下列关系式正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对子弹,由图知,子弹相对于地的位移大小为 s+d,根据动能定理得:
-f(s+d)=mv2-
mv02.故A正确.
B、对木块,由动能定理得:fs=Mv2.故B错误.
CD、将上两式相加可得:-fd=mv2-
mv02+
Mv2;
即有:f•d=mv02-
(M+m)v2,故C错误,D正确.
故选:AD.
(2015春•宜春校级月考)如图所示,水平地面上O点的正上方竖直自由下落一个物体m,中途炸成a,b两块,它们同时落到地面,分别落在A点和B点,且OA>OB,若爆炸时间极短,空气阻力不计,则( )
正确答案
解析
解:A、物体m中途炸成a,b两块,同时落到地面,说明水平方向是匀速运动,爆炸对竖直分运动无影响;
由于OA>OB,运动时间相同,故a的水平分速度大于b的水平分速度,而竖直分速度相等,故落地时a的速率大于b的速率,故A正确;
B、碎片系统水平方向不受外力,动量守恒,根据动量守恒定律,有:
mAvA-mBvB=0
由于vA>vB,故mA<mB;
落地时水平分动量相等,竖直分速度相等,mA<mB,故A的竖直分动量小,故合动量也是A的小,故B错误;
C、物体m中途炸成a,b两块,该瞬时过程碎片系统水平方向动量守恒,竖直方向动量不变,故爆炸时a的动量增加量数值等于b的增加量数值,故C错误;
D、根据Ek=,那么
,再结合mA<mB,爆炸过程A物体的动能增加量大,故D正确;
故选:AD.
(A)设地球的质量为M,半径为R,则环绕地球飞行的第一宇宙速度v的表达式为______;某行星的质量约为地球质量的,半径约为地球半径的
,那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为______(已知万有引力常量为G).
B)质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人,分别同时从原来静止在光滑水平面上的小车两端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上.若小车的质量为20kg,则当两人跳离小车后,小车的运动速度大小为______m/s,方向与______(选填“甲”、“乙”)的初速度方向相同.
正确答案
1:
1.5
甲
解析
解:(A)设卫星的质量为m,卫星环绕地球时,由地球的万有引力提供向心力,则有
G,得v=
根据比例法得:行星与地球的第一宇宙速度之比为v行:v地=:
=1:
(B)取甲跳离车时的速度方向为正方向,根据动量守恒定律得
m甲v甲-m乙v乙+m车v车=0
得 v车==
m/s=1.5m/s
即方向与甲的初速度方向相同.
故答案为:
(A).v=,1:
;
(B).1.5m/s,甲
光滑水平面有两个物块A、B在同一直线上相向运动,A的速度为4m/s,质量为2kg,B的速度为2m/s,二者碰后粘在一起沿A原来的方向运动,且速度大小变为1m/s.求:
(1)B的质量;
(2)这一过程产生的内能.
正确答案
解:(1)设A、B两物块的质量分别为mA、mB,碰前速度为vA、vB,碰后共同速度为v,以A物块的运动方向为正方向,由动量守恒定律得:
mAvA-mBvB=(mA+mB)v,
解得:mB= mA=
×2 kg=2kg.
(2)由能量守恒定律得:mAvA2+
mBvB2=Q+
(mA+mB)v,
解得:Q=mAvA2+
mBvB2-
(mA+mB)v2=
×2×42+
×2×22-
×(2+2)×12=18J.
答:(1)B的质量为2kg;
(2)这一过程产生的内能为18J.
解析
解:(1)设A、B两物块的质量分别为mA、mB,碰前速度为vA、vB,碰后共同速度为v,以A物块的运动方向为正方向,由动量守恒定律得:
mAvA-mBvB=(mA+mB)v,
解得:mB= mA=
×2 kg=2kg.
(2)由能量守恒定律得:mAvA2+
mBvB2=Q+
(mA+mB)v,
解得:Q=mAvA2+
mBvB2-
(mA+mB)v2=
×2×42+
×2×22-
×(2+2)×12=18J.
答:(1)B的质量为2kg;
(2)这一过程产生的内能为18J.
如图所示,在光滑水平面上,有一质量M=3kg的薄板,板上有质量m=1kg的物块,两者以v0=4m/s的初速度朝相反方向运动.薄板与物块间有摩擦且薄板足够长,运动过程中产生的内能全部由物块和薄板吸收且物块与薄板吸收的内能之比为2:1,求:
①物块最后的速度;
②物块吸收的内能.
正确答案
解:①在摩擦力作用下物块和薄板最后共同运动,设共同运动速度为v,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
Mv0-mv0=(M+m)v
代入数据解得:v=2 m/s,方向水平向右;
②在整个的过程中系统动能减少转化为摩擦产生的内能,由能量守恒得摩擦产生的内能:
Q=
解得:Q=24J
物块与薄板吸收的内能之比为Q1:Q2=2:1
又:Q1+Q2=Q
所以:物块吸收的内能:J
答:①物块最后的速度是2m/s;②物块吸收的内能是16J.
解析
解:①在摩擦力作用下物块和薄板最后共同运动,设共同运动速度为v,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
Mv0-mv0=(M+m)v
代入数据解得:v=2 m/s,方向水平向右;
②在整个的过程中系统动能减少转化为摩擦产生的内能,由能量守恒得摩擦产生的内能:
Q=
解得:Q=24J
物块与薄板吸收的内能之比为Q1:Q2=2:1
又:Q1+Q2=Q
所以:物块吸收的内能:J
答:①物块最后的速度是2m/s;②物块吸收的内能是16J.
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