- 动量守恒定律
- 共5880题
如图所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m的物体,某时刻给物体一个水平向右的初速度v0,那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后( )
正确答案
解析
解:选物体与小车组成的系统为研究对象,由水平方向动量守恒得:
mv0=(M+m)v
所以:v=v0
v方向与v0同向,即方向水平向右.
故选:D
如图所示,在高为H=5m的光滑平台左边缘上,放着一个质量mB=6kg的钢球B,B的右侧有一光滑斜槽C(末端与平台相切,不固定),其质量mC=l0kg,现有一质量mA=3kg的钢球A,以v0=10m/s的水平速度与在极短的时间内与B发生正碰被反弹,落地点为距离平台左边缘的水平距离为L=2m的P点处.求:B球落地点到P的距离.(g=10m/s2,不计空气阻力和一切摩擦,钢球A、B都看成质点且A、B落地后均不再弹起).
正确答案
解:A球离开平台后做平抛运动,
在竖直方向上:H=gt2,
水平方向上:L=vAt,
联立并代入数据解得:vA=2m/s,
A球与B球碰撞过程动量,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mAv0=-mAvA+mBvB,
解得:vB=6m/s,
B与C发生作用过程B与C组成的系统动量守恒,以B的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
(弹性碰撞)后设B返回的速度为VB,C的速度为VC
mBvB=mBvB′+mCvC,
由机械能守恒定律得:mBvB2=
mBvB′2+
mBvC2,
代入数据解得:vC=1.5m/s,
B离开平台后组平抛运动,
在竖直方向上:H=gt2,
水平方向上:xC=vB′t,
B球落地点到P的距离:x=L-vB′t,
解得:x=0.5m;
答:B球落地点到P的距离为0.5m.
解析
解:A球离开平台后做平抛运动,
在竖直方向上:H=gt2,
水平方向上:L=vAt,
联立并代入数据解得:vA=2m/s,
A球与B球碰撞过程动量,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mAv0=-mAvA+mBvB,
解得:vB=6m/s,
B与C发生作用过程B与C组成的系统动量守恒,以B的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
(弹性碰撞)后设B返回的速度为VB,C的速度为VC
mBvB=mBvB′+mCvC,
由机械能守恒定律得:mBvB2=
mBvB′2+
mBvC2,
代入数据解得:vC=1.5m/s,
B离开平台后组平抛运动,
在竖直方向上:H=gt2,
水平方向上:xC=vB′t,
B球落地点到P的距离:x=L-vB′t,
解得:x=0.5m;
答:B球落地点到P的距离为0.5m.
如图所示,质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上,质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平向右射入木块,穿出木块时速度变为
v0,试求:
①子弹穿出木块后,木块的速度大小;
②子弹穿透木块的过程中产生的热量.
正确答案
解:①设子弹穿出木块后,木块的速度大小为v,设向右方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=3m•v+m×v0,
解得:v=;
②设子弹穿透木块的过程中,产生的热量为Q,由能量守恒定律得:
Q=mv02-
m
-
×3m
=
mv02;
答:①子弹穿出木块后,木块的速度大小为;
②子弹穿透木块的过程中产生的热量为mv02.
解析
解:①设子弹穿出木块后,木块的速度大小为v,设向右方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=3m•v+m×v0,
解得:v=;
②设子弹穿透木块的过程中,产生的热量为Q,由能量守恒定律得:
Q=mv02-
m
-
×3m
=
mv02;
答:①子弹穿出木块后,木块的速度大小为;
②子弹穿透木块的过程中产生的热量为mv02.
如图所示,质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的弹簧,放在光滑的水平面上,A球紧靠竖直墙壁,今用水平力F将B球向左推压弹簧,平衡后,突然将F撤去,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B撤去F前,弹簧的弹力大小等于F,将F撤去瞬间,弹簧的弹力没有变化,则知A球的受力情况没有变化,其合力仍为零,加速度为零,B球的合力大小等于F,方向方向向右,则其加速度大小为.故A错误,B正确.
C、在弹簧第一次恢复原长后,弹簧对A有向右的拉力,A才离开墙壁.故C错误.
D、在A离开墙壁后,弹簧伸长,则A向右做加速运动、B向右做减速运动.故CD均错误.
故选B
一炮弹质量为m,以一定倾角斜向上发射,到达最高点的速度为V,炮弹在最高点爆炸成两块,其中一块以速度大小为V沿原轨道返回,质量为,则另一块爆炸后的瞬间飞行速度大小为______,方向______.
正确答案
3v
与初速度方向相同
解析
解:炮弹爆炸过程中动量守恒,爆炸后一块弹片沿原轨道返回,则该弹片速度大小为v,方向与原方向相反,
设另一块爆炸后瞬时速度大小为v1,由题意知,爆炸后两弹片的质量均为,
设速度v的方向为正,由动量守恒定律得:mv=-mv+
mv1,解得:v1=3v,方向与炮弹的初速度方向相同.
故答案为:3v,与初速度方向相同.
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