- 动量守恒定律
- 共5880题
(2015春•湖北校级月考)如图所示,质量M=9kg的长平板小车B静止在光滑水平面上,小车右端固定一轻质弹簧,质量m=0.9kg的木块A(可视为质点)紧靠弹簧放置并处于静止状态,A与弹簧不栓接,弹簧处于原长状态.木块A右侧车表面光滑,木块A左侧车表面粗糙,动摩擦因数μ=0.8.一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=120m/s的初速度水平向右飞来,瞬间击中木块并留在其中.如果最后木块A刚好不从小车左端掉下来.
求:(1)小车最后的速度
(2)最初木块A到小车左端的距离.
正确答案
解:(1)当平板车与木块速度相同时,弹簧被压缩到最短,设此时速度为V1,以木块、木板、弹簧为系统,系统动量守恒,
以木块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
m0v0=(M+m+m0)v1
v1=1.2m/s
(2)子弹进入木块的过程中动量守恒,得:
m0v0=(m+m0)v2
v2=12m/s
根据能量守恒得:
(m+m0)v22-
(M+m+m0) v12=μ(m+m0)gL
L=8.1m
答:(1)小车最后的速度是1.2m/s,
(2)最初木块A到小车左端的距离是8.1m.
解析
解:(1)当平板车与木块速度相同时,弹簧被压缩到最短,设此时速度为V1,以木块、木板、弹簧为系统,系统动量守恒,
以木块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
m0v0=(M+m+m0)v1
v1=1.2m/s
(2)子弹进入木块的过程中动量守恒,得:
m0v0=(m+m0)v2
v2=12m/s
根据能量守恒得:
(m+m0)v22-
(M+m+m0) v12=μ(m+m0)gL
L=8.1m
答:(1)小车最后的速度是1.2m/s,
(2)最初木块A到小车左端的距离是8.1m.
A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A球的动量是5kg•m/s,B球的动量是7kg•m/s,当A追上B球时发生碰撞,则碰撞后A、B两球的动量的可能值是( )
正确答案
解析
解:A、当A球追上B球时发生碰撞,遵守动量守恒.由题,碰撞后总动量为10kg•m/s,小于碰撞前的总动量12kg•m/s.故A错误.
B、碰撞前,A的速度大于B的速度vA>vB,则有>
,得到mA<
mB.根据碰撞过程总动能不增加,则有
+
≤
+
,
得到mA≤2mB,满足mA<mB.故B正确.
C、可以看出,碰撞后A的动能不变,而B的动能增大,违反了能量守恒定律.故C错误
D、由题,碰撞后,两球的动量方向都与原来方向相同,A的动量不可能沿原方向增大.故D错误.
故选B.
一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1是多大.
正确答案
解:火箭和卫星组成的系统在分离时水平方向上动量守恒,规定初速度的方向为正方向,有:
(m1+m2)v0=m2v2+m1v1
解得:.
答:分离后卫星的速率是.
解析
解:火箭和卫星组成的系统在分离时水平方向上动量守恒,规定初速度的方向为正方向,有:
(m1+m2)v0=m2v2+m1v1
解得:.
答:分离后卫星的速率是.
质量为M的木块静止在光滑水平桌面上,桌面距水平地面的高度为H,一质量为m的子弹以水平速度V0 击中木块后并留在其中,求木块落地时距桌面边缘的水平距离X.
正确答案
解:子弹击中木块过程系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=(M+m)v,
木块离开桌面后做平抛运动,
竖直方向:H=gt2,
水平方向:x=vt,
解得:x=;
答:木块落地时距桌面边缘的水平距离为.
解析
解:子弹击中木块过程系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=(M+m)v,
木块离开桌面后做平抛运动,
竖直方向:H=gt2,
水平方向:x=vt,
解得:x=;
答:木块落地时距桌面边缘的水平距离为.
质量为20g的子弹,以200m/s的速度射入木块,传出木块的速度为100m/s,则子弹在穿过木块的过程中损失的动能为______J;,设木块的厚度为10cm,子弹在穿过木块的过程中,受到的平均阻力为______N.
正确答案
300
3000
解析
解:对子弹,根据动能定理得:
△Ek==
2×10-2×(2002-1002)J=300J
又-fd=-
则得:f=-(v
-v
)=-
×(2002-1002)N=3000N
故答案为:300,3000
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