- 动量守恒定律
- 共5880题
在水平直轨道上放置一门质量为M的炮车(不包括炮弹),炮管与路轨平行.当质量为m的炮弹相对地面以速度v沿水平方向射出时,炮车的反冲速度(相对地面)是( )
正确答案
解析
解:取炮弹的速度方向为正方向,炮弹和炮车组成的系统动量守恒,则有
mv+Mv′=0
得,v′=-,故C正确.
故选:C
宇宙飞船动力装置的工作原理与下列情景相似:如图,光滑地面上有一质量为M的绝缘小车,小车两端分别固定带等量异种电荷的竖直金属板,在小车的右板正中央开有一个小孔,两金属板间的电场可看作匀强电场,两板间电压为U.现有一质量为m、带电量为+q、重力不计的粒子从左板正对小孔处无初速释放.则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、金属板间的电场方向向右,粒子所受的电场力方向向右,根据牛顿第三定律可知,小车所受的电场力方向向左,则小车将向左做匀加速运动.粒子穿过小孔时速度,粒子不再受电场力作用,小车也不再受电场力,将做匀速运动,故A错误,B正确.
CD、设粒子穿过小孔时速度为v1,小车此时的速度为v2.取向右方向为正方向.根据系统的动量守恒和能量守恒得:
0=mv1-Mv2
qU=
联立解得,v1=.故C错误,D正确.
故选:BD.
如图所示,质量为M的滑块静止在光滑的水平桌面上,滑块的光滑弧面底部与桌面相切,一个质量为m的小球以速度v0向滑块滚来,设小球不会越过滑块,则小球到达最高点时,速度的大小为______,方向为______.
正确答案
向右.
解析
解:对于小滑块与弧形槽组成的系统,由于系统在水平方向不受外力,动量守恒,设小球到达最高点时,速度的大小为v,则根据系统水平方向的动量守恒得:
mv0=(M+m)v
则得:v=,方向向右.
故答案为:,向右.
如图所示,质量为1kg的滑块,以5m/s的水平向右初速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车,小车足够长,质量为4kg.已知小车与滑块间的动摩擦因数为0.4.求:
①滑块与小车的最终速度;
②整个运动过程中产生的内能;
③滑块相对小车滑行的距离.
正确答案
解:①设滑块与小车共同速度为v,滑块的质量为m,原来的速度为v0,小车质量为M,规定向右为正方向,滑块滑上静止在光滑水平面上的平板小车,小车足够长,所以滑块与小车最终速度相同,根据系统动量守恒得:
mv0=(M+m)v
代入数据解得:v=1m/s
②滑块滑上静止在光滑水平面上的平板小车,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=m
-
(M+m)v2
解得:Q=×1×52-
×(1+4)×12=10J
③根据系统滑动摩擦力做功产生内能的表达式Q=μmgL得:
L==
=2.5m
即滑块相对小车滑过的距离为2.5m.
答:①滑块与小车的最终速度是1m/s;
②整个运动过程中产生的内能是10J;
③滑块相对小车滑行的距离是2.5m.
解析
解:①设滑块与小车共同速度为v,滑块的质量为m,原来的速度为v0,小车质量为M,规定向右为正方向,滑块滑上静止在光滑水平面上的平板小车,小车足够长,所以滑块与小车最终速度相同,根据系统动量守恒得:
mv0=(M+m)v
代入数据解得:v=1m/s
②滑块滑上静止在光滑水平面上的平板小车,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=m
-
(M+m)v2
解得:Q=×1×52-
×(1+4)×12=10J
③根据系统滑动摩擦力做功产生内能的表达式Q=μmgL得:
L==
=2.5m
即滑块相对小车滑过的距离为2.5m.
答:①滑块与小车的最终速度是1m/s;
②整个运动过程中产生的内能是10J;
③滑块相对小车滑行的距离是2.5m.
(物理--选修3-5)在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速率v0向右运动.在小球A的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态,如图所示.小球A与小球B发生正碰后小球A与小球B均向右运动.小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇,PQ=1.5PO.假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞,求两小球的质量之比.
正确答案
解:从两小球碰撞后到它们再次相遇,小球A和小球B的速度大小保持不变,设两小球通过的路程分别为s1、s2.
由v=
得:=
两小球碰撞过程有:m1v0=m1v1+m2v2
m1v02=
m1v12+
m2v22
解得:=2.
故两小球的质量之比 =2.
解析
解:从两小球碰撞后到它们再次相遇,小球A和小球B的速度大小保持不变,设两小球通过的路程分别为s1、s2.
由v=
得:=
两小球碰撞过程有:m1v0=m1v1+m2v2
m1v02=
m1v12+
m2v22
解得:=2.
故两小球的质量之比 =2.
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