- 动量守恒定律
- 共5880题
质量为m的A球以水平速度υ与静止在光滑的水平面上的质量为3m的B球正碰,碰后A球的速度大小为原来的,求碰后B球的速度.
正确答案
解:两球碰撞过程系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,设B球碰后速度为υ′,由动量守恒定律得:
mυ=m•υ+3mυ′,
接的:υ′=,
碰撞后A球、B球若同向运动,A球速度不可能小于B球速度,故A球碰撞后方向一定改变,A球动量应为m(-).
由动量守恒定律得:
mυ=m(-)+3mυ″,
解得:υ″=.
答:碰撞后B的速度为v.
解析
解:两球碰撞过程系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,设B球碰后速度为υ′,由动量守恒定律得:
mυ=m•υ+3mυ′,
接的:υ′=,
碰撞后A球、B球若同向运动,A球速度不可能小于B球速度,故A球碰撞后方向一定改变,A球动量应为m(-).
由动量守恒定律得:
mυ=m(-)+3mυ″,
解得:υ″=.
答:碰撞后B的速度为v.
质量为M的小车静止在光滑水平面上,车上是一个四分之一圆周的光滑轨道,轨道下端切线水平.质量为m的小球沿水平方向从轨道下端以初速度v0滑上小车,重力加速度为g,如图所示.已知小球不从小车上端离开小车,小球滑上小车又滑下,与小车分离时,小球与小车速度方向相反,速度大小之比等于1:3,则m:M的值为( )
正确答案
解析
解:设小球的初速度方向为正方向,由动量守恒可知:
mv0=Mv1-mv2
=
对整体有机械能守恒定律可得:
mv02=
Mv12+
mv22
联立解得:=
故选:C.
平直的轨道上有一节车厢,车顶与另一平板车表面的高度差为1.8m.车厢以某一初速度v0做匀速运动,某一时刻正好与质量为车厢质量一半的平板车挂接,车厢顶上边缘处的一小球以速度向前抛出,如图所示,落到平板车上距车厢2.4m处,不计空气阻力,并设平板车原来是静止的.试求:v0为多少?
正确答案
解:两车挂接时,因挂接时间很短,可以认为小钢球速度不变,
两车挂接过程中,两车组成的系统动量守恒,以车厢的初速度方向为正方向,
由动量守恒可得:mv0=(m+m)v,
两车挂接后,小球做平抛运动,
h=gt2,代入数据解得:t=0.6s,
t时间内平板车移动距离:s1=vt,
t时间内小球水平飞行距离:s2=v0t,
小球距平板车左端距离:x=s2-s1=2.4m,
代入数据解得:v0=12m/s;
答:v0为12m/s.
解析
解:两车挂接时,因挂接时间很短,可以认为小钢球速度不变,
两车挂接过程中,两车组成的系统动量守恒,以车厢的初速度方向为正方向,
由动量守恒可得:mv0=(m+m)v,
两车挂接后,小球做平抛运动,
h=gt2,代入数据解得:t=0.6s,
t时间内平板车移动距离:s1=vt,
t时间内小球水平飞行距离:s2=v0t,
小球距平板车左端距离:x=s2-s1=2.4m,
代入数据解得:v0=12m/s;
答:v0为12m/s.
(2016•黔东南州模拟)在水平光滑的桌面上静止着一个质量为M的木块,有两发相同的子弹,以相同初速度v0先后射中木块,并留在木块中.子弹的质量为m,试问:
(i)木块的最终速度?
(ii)两发子弹射入木块的过程中分别产生的热量是否相同?它们共产生的热量是多少?
正确答案
解:(ⅰ)子弹射入木块的过程中,系统动量守恒,以子弹初速度方向为正方向,根据动量守恒定律得:
2mv0=(2m+M)v
解得:
(ⅱ)由于第一发子弹射入木块之后,木块已经获得了速度,根据能量守恒定律可知,两发子弹射入木块的过程中产生的热量不相同.
根据能量守恒定律,两发子弹射入木块的过程中共产生的热量:
Q=
答:(i)木块的最终速度为;
(ii)两发子弹射入木块的过程中产生的热量不相同,它们共产生的热量是.
解析
解:(ⅰ)子弹射入木块的过程中,系统动量守恒,以子弹初速度方向为正方向,根据动量守恒定律得:
2mv0=(2m+M)v
解得:
(ⅱ)由于第一发子弹射入木块之后,木块已经获得了速度,根据能量守恒定律可知,两发子弹射入木块的过程中产生的热量不相同.
根据能量守恒定律,两发子弹射入木块的过程中共产生的热量:
Q=
答:(i)木块的最终速度为;
(ii)两发子弹射入木块的过程中产生的热量不相同,它们共产生的热量是.
如图,光滑水平面上存在水平向右、场强为E的匀强电场,电场区域宽度为L.质量为m、带电量为+q的物体A从电场左边界由静止开始运动,离开电场后与质量为2m的物体B碰撞并粘在一起,碰撞时间极短.B的右侧拴接一处于原长的轻弹簧,弹簧右端固定在竖直墙壁上(A、B均可视为质点).求:
(1)物体A在电场中运动时的加速度大小;
(2)物体A与B碰撞过程中损失的机械能;
(3)弹簧的最大弹性势能.
正确答案
解:(1)小球受到合外力为F=qE
(2)小球离开电场时的速度为:v2=2aL
A、B碰撞过程中,系统的动量守恒,选择A的初速度的方向为正方向,则:
碰撞过程中损失的机械能为△E
则:
解得:
(3)由能量守恒得:
答:(1)物体A在电场中运动时的加速度大小是;(2)物体A与B碰撞过程中损失的机械能是
;(3)弹簧的最大弹性势能是
.
解析
解:(1)小球受到合外力为F=qE
(2)小球离开电场时的速度为:v2=2aL
A、B碰撞过程中,系统的动量守恒,选择A的初速度的方向为正方向,则:
碰撞过程中损失的机械能为△E
则:
解得:
(3)由能量守恒得:
答:(1)物体A在电场中运动时的加速度大小是;(2)物体A与B碰撞过程中损失的机械能是
;(3)弹簧的最大弹性势能是
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