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题型:简答题
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简答题

如图所示,A、B两木块靠在一起放在光滑的水平面上,A、B的质量分别为mA=2.0kg和mB=1.5kg.一个质量为mc=0.5kg的小铁块C以v0=8m/s的速度滑到木块A上,离开木块A后最终与木块B一起匀速运动.若木块A在铁块C滑离后的速度为vA=0.8m/s,铁块C与木块A、B间存在摩擦,求:

①铁块C在滑离A时的速度.

②摩擦力对B做的功.

正确答案

解:①铁块C在滑离A的过程中,A、B、C系统动量守恒,以C的初速度方向我i正方向,由动量守恒定律得:

mCv0=(mA+mB)vA+mCvC

代入数据解得:vC=2.4m/s;

②铁块C和木块B相互作用最终和B达到相同的速度,铁块C和B作用过程中动量守恒、能量守恒,以C达到初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:

mCvC+mBvA=(mC+mB)vB

由动能定理得:W=mBvB2-mBvA2

代入数据解答:W=0.6J,

答:①铁块C在滑离A时的速度为2.4m/s.

②摩擦力对B做的功为0.6J.

解析

解:①铁块C在滑离A的过程中,A、B、C系统动量守恒,以C的初速度方向我i正方向,由动量守恒定律得:

mCv0=(mA+mB)vA+mCvC

代入数据解得:vC=2.4m/s;

②铁块C和木块B相互作用最终和B达到相同的速度,铁块C和B作用过程中动量守恒、能量守恒,以C达到初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:

mCvC+mBvA=(mC+mB)vB

由动能定理得:W=mBvB2-mBvA2

代入数据解答:W=0.6J,

答:①铁块C在滑离A时的速度为2.4m/s.

②摩擦力对B做的功为0.6J.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,质量mB的平板车B上表面水平,开始时静止在光滑水平面上,在平板车左端静止着一块质量mA的物块A,一颗质量m0的子弹以v0的水平初速度瞬间射穿A后,速度变为v.已知A与B之间的动摩擦因数不为零,且A与B最终达到相对静止,则系统产生的热量为多少?

正确答案

解:对于子弹、物块A相互作用过程系统动量守恒,

以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:m0v0=m0v+mAvA

对于A、B相互作用过程中,以A的初速度方向为正方向,

由动量守恒定律得:mAvA=(mA+mB)v,

由能量守恒定律得,系统产生的热量:

△E=m0v02-m0v2-(mA+mB)v2

解得:△E=m0v02-m0v2-

答:系统产生的热量为:m0v02-m0v2-

解析

解:对于子弹、物块A相互作用过程系统动量守恒,

以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:m0v0=m0v+mAvA

对于A、B相互作用过程中,以A的初速度方向为正方向,

由动量守恒定律得:mAvA=(mA+mB)v,

由能量守恒定律得,系统产生的热量:

△E=m0v02-m0v2-(mA+mB)v2

解得:△E=m0v02-m0v2-

答:系统产生的热量为:m0v02-m0v2-

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题型:填空题
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填空题

质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动,质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面与甲在同一直线上向左运动,它们相碰后,甲球以速度8m/s被弹回,则此时乙球的速度大小为______m/s,方向______

正确答案

3.9

水平向左

解析

解:A、取碰撞前甲的速度方向为正方向,根据动量守恒定律得:

mv-mv=-mv′+mv

得:v′=(mv-mv+mv′)=(0.4×3-4×5+0.4×8)m/s=-3.9m/s,即方向水平向左.

故答案为:3.9,水平向左

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,甲木块的质量为m,以速度v沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为2m的乙木块,乙上连有一轻质弹簧.甲木块与弹簧接触后(  )

A当弹簧被压缩到最短时弹性势能为

B甲、乙两木块的动量分别守恒

C甲、乙两木块和弹簧所组成的系统能量守恒

D甲、乙两木块所组成的系统动量守恒

正确答案

A,C,D

解析

解:甲木块与弹簧接触后,由于弹簧弹力的作用,甲、乙的动量要发生变化,但对于甲、乙所组成的系统因所受合力的冲量为零,故甲乙系统动量守恒,

当甲乙速度相等时,弹簧被压缩到最短,乙甲的速度方向为正方向,根据动量守恒定律得:

mv=(m+2m)v′

解得:v

压缩过程中,甲、乙两木块和弹簧所组成的系统机械能守恒,则有弹簧被压缩到最短时弹性势能为:=,故ACD正确,B错误

故选:ACD.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计,可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=2kg,现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到vt=2m/s,求

(1)A开始运动时加速度a的大小;

(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;

(3)A的上表面长度l.

正确答案

解:(1)以A为研究对象,由牛顿第二定律得:

F=mAa,

代入数据得:a=2.5m/s2

(2)A、B碰撞后共同运动过程中,选向右的方向为正,由动量定理得:

Ft=(mA+mB)vt-(mA+mB)v,

代入数据解得:v=1m/s;

(3)A、B碰撞过程动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:

mAvA=(mA+mB)v,

A从开始运动到与B发生碰撞前,由动能定理得:

Fl=mAvA2-0,

联立并代入数据得:l=0.45m;

答:(1)A开始运动时加速度a的大小为2.5m/s2

(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小为1m/s;

(3)A的上表面长度为0.45m.

解析

解:(1)以A为研究对象,由牛顿第二定律得:

F=mAa,

代入数据得:a=2.5m/s2

(2)A、B碰撞后共同运动过程中,选向右的方向为正,由动量定理得:

Ft=(mA+mB)vt-(mA+mB)v,

代入数据解得:v=1m/s;

(3)A、B碰撞过程动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:

mAvA=(mA+mB)v,

A从开始运动到与B发生碰撞前,由动能定理得:

Fl=mAvA2-0,

联立并代入数据得:l=0.45m;

答:(1)A开始运动时加速度a的大小为2.5m/s2

(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小为1m/s;

(3)A的上表面长度为0.45m.

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