- 动量守恒定律
- 共5880题
光滑水平面上半径相等的两金属小球A和B相向运动并发生对心碰撞,碰后两球均静止,若两球的质量之比为mA:mB=1:3,则两球碰前的速度关系为( )
正确答案
解析
解:根据动量守恒,设A球初速度方向为正方向:
mAvA-mBvB=0,
得:,
D正确.
故选:D.
如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点,P的质量为m,Q的质量为2m,Q与轻质弹簧相连.Q原来静止,P以一定初动能E向Q运动并与弹簧发生碰撞.在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于( )
正确答案
解析
解:当P、Q的速度相同时,弹簧的弹性势能最大,设碰撞前P的速度为v0,共同速度为v,则根据动量守恒得:
mv0=(m+2m)v,得:v=v0;
弹簧最大的弹性势能为:Epm=-
=
-
=
又E=
则得Epm=
故选:B.
如图在光滑水平面上叠放AB两物体,其间有摩擦,mA=2kg,mB=1kg,速度的大小均为v0=10m/s,设A板足够长,当观察到B做加速运动时,A的可能速度为( )
正确答案
解析
解:因摩擦力作用,A、B先必做减速运动,因初动量总和为mAv0-mBv0=2×10-1×10kg•m/s=10 kg•m/s,
故必是B先减速为零,后反向加速,最后与A一起向右运动.
整个过程中,A一直减速.当B速度为零时,A速度为v1,由动量守恒定律mAv0-mBv0=mAv1+0,
代人数据解得:v1=m/s=5m/s,
AB最终速度为v2,则mAv0-mBv0=(mA+mB)v2
代人数据解得:v2=m/s.可见,B做加速运动时,A的速度范围是5 m/s>vA>3.3 m/s.C正确.
故选:C
两只船连同船上的人、物总质量为M,两船以速率v0相向而行.当他们“擦肩”而过时,各把质量为m的物体从船侧同时放入对方船中,则船速大小变为______(忽略水的阻力)
正确答案
解析
解:每只船把质量为m的物体放出后剩下部分的质量为M-m,其速度仍保持原速度v0不变,
而对方船只放入的质量为m的物体与本船速度大小相等、方向相反,物体m落入船M-m中,相互作用后以共同速度运动,
以放出质量为m的物体后的某一船和放入的质量为m的物体组成的系统为研究对象,
以该船运动的方向为正方向,设最终前进的速度为v,由动量守恒定律:
(M-m)v0+m(-v0)=Mv
得速度:v=
故答案为:
两个氘核聚变产生一个中子和氦核(氦的同位素).已知氘核的质量mD=2.01360u,氦核的质量mHe=3.0150u,中子的质量mn=1.0087u.
(1)写出聚变方程并计算释放的核能.
(2)若反应前两个氘核的动能为0.35MeV.它们正面对撞发生聚变,且反应后释放的核能全部转化为动能,则产生的氦核和中子的动能各为多大?
正确答案
解:(1)聚变的核反应方程:212H→23He+01n
核反应过程中的质量亏损为△m=2mD-(mHe+mn)=0.0035u
释放的核能为△E=△mc2=0.0035uc2=3.26MeV
(2)对撞过程动量守恒,由于反应前两氘核动能相同,其动量等值反向,因此反应前后系统的动量为0.即:
0=mHevHe+mnvn,
反应前后总能量守恒,得:
,
解得:EkHe=0.99MeV,Ekn=2.97MeV.
答:(1)聚变的核反应方程:212H→23He+01n,释放的核能为3.26MeV;
(2)产生的氦核的动能为0.99MeV,中子的动能为2.97MeV.
解析
解:(1)聚变的核反应方程:212H→23He+01n
核反应过程中的质量亏损为△m=2mD-(mHe+mn)=0.0035u
释放的核能为△E=△mc2=0.0035uc2=3.26MeV
(2)对撞过程动量守恒,由于反应前两氘核动能相同,其动量等值反向,因此反应前后系统的动量为0.即:
0=mHevHe+mnvn,
反应前后总能量守恒,得:
,
解得:EkHe=0.99MeV,Ekn=2.97MeV.
答:(1)聚变的核反应方程:212H→23He+01n,释放的核能为3.26MeV;
(2)产生的氦核的动能为0.99MeV,中子的动能为2.97MeV.
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