- 动量守恒定律
- 共5880题
如图,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,求两滑块发生弹性碰撞后的速度.
正确答案
解:规定向右为正方向,设碰后A、B的速度为vA、vB,A、B两滑块组成系统动量守恒,有:
m•2v0-2m•v0=mvA+2mvB
又系统机械能守恒有:
=
联立以上方程可解得:
vA=-2v0,vB=v0
则碰后A滑块速度水平向左,B滑块速度水平向右
答:两滑块弹性碰撞后的速度分别为2v0、方向向左,v0、方向向右.
解析
解:规定向右为正方向,设碰后A、B的速度为vA、vB,A、B两滑块组成系统动量守恒,有:
m•2v0-2m•v0=mvA+2mvB
又系统机械能守恒有:
=
联立以上方程可解得:
vA=-2v0,vB=v0
则碰后A滑块速度水平向左,B滑块速度水平向右
答:两滑块弹性碰撞后的速度分别为2v0、方向向左,v0、方向向右.
两块小木块A和B中间夹着一轻质弹簧,用细线捆在一起,放在光滑的水平台面上,将细线烧断,木块A、B被弹簧弹出,最后落在水平地面上,落地点与平台边缘的水平距离分别为lA=1m,lB=2m,如图所示,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、两个木块被弹出离开桌面后做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,因为下落的高度相等,所以运动的时间相等,
水平方向上根据公式x=v0t及lA=1m,lB=2m,得:
vA:vB=lA:lB=1:2,故A错误;
B、弹簧弹开两个物体的过程,对两个木块组成的系统,取向左为正方向,根据动量守恒定律得:mAvA-mBvB=0,
所以得:mA:mB=vB:vA=2:1,故B正确;
C、由mA:mB=vB:vA=2:1,根据动能的表达式Ek=
得:EkA:EkB=1:2,故C正确;
D、根据动量定理得:IA:IB=mAvA:mBvB=1:1,故D错误.
故选:BC.
质量为m的人站在质量为M的车的一端,车相对于光滑地面静止,则( )
正确答案
解析
解:对于人和车组成的系统,所受的合外力为零,系统的动量守恒,根据动量守恒定律得:
m人v人+M车v车=0
得:=-
可见,人由一端走到另一端的过程中,速度方向相反,而且速度大小成正比,人快车也快;人在车上行走时,v人≠0,v车≠0,人在车上走动时,若人相对车突然静止,根据系统动量为零,车也同时停止运动,故BC错误,AD正确;
故选:AD
如图所示,光滑水平面上有质量均为2m的小滑块A、B,A静止,B以速度
水平向左运动,质量为m的子弹以水平向右的速度v0射入木块A,穿出A后,又射入木块B而未穿出,A、B最终以相同的速度向右运动.若B与A始终未相碰,求:
(1)子弹对A的冲量;
(2)子弹与B相互作用过程中二者生热Q.
正确答案
解:(1)以A、B、子弹组成的系统为研究对象,以子弹的初速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:mv0-2m=(m+2m+2m)v,解得:v=
,
子弹穿过A的过程,由动量定理得:I=2mv-0,
解得,子弹对A的冲量I=mv0;
(2)设子弹击中B前的速度为v1,以子弹与B组成的系统为研究对象,以子弹的初速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:mv1-2m=(m+2m)v,解得:v1=
,
由能量守恒定律得:Q=mv12+
•2m(
)2-
(m+2m)v2,
解得:Q=mv02;
答:(1)子弹对A的冲量mv0;
(2)子弹与B相互作用过程中二者生热Q=mv02.
解析
解:(1)以A、B、子弹组成的系统为研究对象,以子弹的初速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:mv0-2m=(m+2m+2m)v,解得:v=
,
子弹穿过A的过程,由动量定理得:I=2mv-0,
解得,子弹对A的冲量I=mv0;
(2)设子弹击中B前的速度为v1,以子弹与B组成的系统为研究对象,以子弹的初速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:mv1-2m=(m+2m)v,解得:v1=
,
由能量守恒定律得:Q=mv12+
•2m(
)2-
(m+2m)v2,
解得:Q=mv02;
答:(1)子弹对A的冲量mv0;
(2)子弹与B相互作用过程中二者生热Q=mv02.
在足够长的水平光滑直导轨上,静止放着三个大小相同的小球A、B、C,质量分别为mA=3kg、mB=mc=1kg.现让A球以v0=2m/s的速度正对着B球运动,A、B两球发生弹性正碰后,B球向右运动并与C球发生正碰,C球的最终速度vc=2m/s.求:
(ⅰ)B球与C球相碰前,A、B球各自的速度多大?
(ⅱ)三球还会发生第三次碰撞吗?B、C碰撞过程中损失了多少动能?
正确答案
解:(ⅰ)设B球与C球相碰前,A、B球的速度分别为vA、vB,A、B两球发生弹性正碰,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mAv0=mAvA+mBvB…①
碰撞过程无机械能损失,由机械能守恒定律得:
…②
解得:vA=1m/s,vB=3m/s;
(ⅱ)B、C两球发生正碰的过程动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mBvB=mBv‘B+mCvC…③
解得:v'B=1m/s,由于vA=v'B<vC,所以三球不会发生第三次碰撞.B、C碰撞过程中损失的动能:
…④
解得:△Ek=2J;
答:(ⅰ)B球与C球相碰前,A、B球各自的速度分别为:1m/s、3m/s.
(ⅱ)三球不会发生第三次碰撞;B、C碰撞过程中损失了2J的动能.
解析
解:(ⅰ)设B球与C球相碰前,A、B球的速度分别为vA、vB,A、B两球发生弹性正碰,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mAv0=mAvA+mBvB…①
碰撞过程无机械能损失,由机械能守恒定律得:
…②
解得:vA=1m/s,vB=3m/s;
(ⅱ)B、C两球发生正碰的过程动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mBvB=mBv‘B+mCvC…③
解得:v'B=1m/s,由于vA=v'B<vC,所以三球不会发生第三次碰撞.B、C碰撞过程中损失的动能:
…④
解得:△Ek=2J;
答:(ⅰ)B球与C球相碰前,A、B球各自的速度分别为:1m/s、3m/s.
(ⅱ)三球不会发生第三次碰撞;B、C碰撞过程中损失了2J的动能.
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