- 动量守恒定律
- 共5880题
科学研究表明,光子有能量也有动量,当光子与电子发生碰撞时,光子的一些能量转移给电子.假设光子与电子碰撞前的波长为λ,碰撞后的波长为λ′,则碰撞过程中( )
正确答案
解析
解:光子与电子的碰撞过程中,系统不受外力,也没有能量损失,故系统动量守恒,系统能量也守恒,光子与电子碰撞后,电子能量增加,故光子能量减小,根据E=hv,光子的频率减小,根据λ=知,波长变长,即λ<λ′
故选:A.
一炮弹质量为m,以一定倾角斜向上发射,到达最高点时速度方向为水平向前,大小为v,炮弹在最高点炸成两块,其中一块质量为,沿原轨道返回,则另一块在爆炸后瞬间的飞行速度为( )
正确答案
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的方向为正方向,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.
故选:D.
半径相等的两个小球甲和乙如图,在光滑的水平面上沿同一直线相向运动,若甲球质量大于乙球质量,发生碰撞前,两球的动能相等,则碰撞后两球的状态可能是 ( )
正确答案
解析
解:A、由题意可知,甲乙两球动能相等,有EK甲=EK乙,设甲球的动量为P甲,乙球动量为P乙,则EK甲=,EK乙=
,因为m甲>m乙,所以 P甲>P乙,又因为两球相向运动,所以P甲与P乙方向相反,碰撞后两球应沿动量大的方向,则两球组成的系统总动量方向与甲的初动量方向相同,碰撞过程动量守恒,则甲乙碰撞后总动量沿甲原来的方向,甲继续沿原来的方向运动,乙必弹回,故A错误;
B、碰撞过程动量守恒,碰撞后两球的速度方向相同,甲的速度减小,动能减小,如果碰撞是弹性碰撞,系统机械能守恒,乙的动能增大,甲乙动能不相等,如果碰撞是完全非弹性碰撞,碰撞后两球速度相等,动能不相等,故B错误;
C、两球碰撞过程动量守恒,碰撞后动量可能相等,故C正确;
D、由A分析可知,碰撞后甲乙均沿甲原来的方向运动,乙的动量不为零,故D错误;
故选:C.
A、B两球在光滑水平面上沿同一直线运动,A球动量为pA=5kg•m/s,B球动量为pB=7kg•m/s,当A球追上B球时发生碰撞,则碰后A、B两球的动量可能是( )
正确答案
解析
解:A、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、由题,碰撞后总动量为16kg•m/s,大于碰撞前的总动量12kg•m/s.故C错误.
D、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D错误.
故选B
在列车编组站里,一辆
kg的甲货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动,碰上一辆
kg的静止的乙货车,它们碰撞后结合在一起继续运动如图,求货车碰撞后运动的速度以及甲货车在碰撞过程中动量的变化量.
正确答案
解析
解:取两辆货车在碰撞前,甲货车的运动方向为正方向,则v1=2m/s,
它们碰撞后结合在一起继续运动,设两车共同速度为vv,由动量守恒定律可得:
m1v1=(m1+m2)v
v==1.2m/s
即两车接合后以1.2m/s的速度沿着甲车原来运动的方向继续运动.
设甲货车的运动方向为正方向,
甲货车在碰撞过程中动量的变化量△p=P2-P1=m1v-m1v1=-1.44×104kg•m/s.
负号表示甲货车在碰撞过程中动量的变化量方向与甲车运动的方向相反.
答:货车碰撞后运动的速度是1.2m/s,方向与甲车运动的方向相同.
甲货车在碰撞过程中动量的变化量大小是1.44×104kg•m/s,方向与甲车运动的方向相反.
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