- 动量守恒定律
- 共5880题
如图所示,在光滑水平地面上放置质量M=2kg的长木板,木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切.一质量m=1kg的小滑块自A点沿弧面由静止滑下,A点距离长木板上表面高度h=0.6m.滑块在木板上滑行t=1s后,和木板以共同速度v=1m/s匀速运动,取g=10m/s2.求:
(1)滑块与木板间的摩擦力.
(2)滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功.
(3)滑块相对木板滑行的距离.
正确答案
解:(1)根据匀变速直线运动的速度时间公式得,
木板的加速度a=.
根据牛顿第二定律得,滑块与木板间的摩擦力 f=Ma=2N.
(2)根据动量守恒定律得,mv0=(M+m)v
解得.
根据动能定理得,
代入数据解得Wf=1.5J.
(3)根据能量守恒定律得,f△x=
解得△x=1.5m.
答:(1)滑块与木板间的摩擦力为2N.
(2)滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功为1.5J.
(3)滑块相对木板滑行的距离为1.5m.
解析
解:(1)根据匀变速直线运动的速度时间公式得,
木板的加速度a=.
根据牛顿第二定律得,滑块与木板间的摩擦力 f=Ma=2N.
(2)根据动量守恒定律得,mv0=(M+m)v
解得.
根据动能定理得,
代入数据解得Wf=1.5J.
(3)根据能量守恒定律得,f△x=
解得△x=1.5m.
答:(1)滑块与木板间的摩擦力为2N.
(2)滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功为1.5J.
(3)滑块相对木板滑行的距离为1.5m.
如图所示,质量为M的车厢静止在光滑的水平面上,车厢内有一质量为m的滑块,以初速度v0在车厢地板上向右运动,与车厢两壁发生若干次碰撞,最后静止在车厢中,则车厢最终的速度大小______,此过程中损失的机械能______.
正确答案
v0
解析
解:选滑块与小车组成的系统为研究对象,规定向右为正方向,由水平方向动量守恒得:
mv0=(M+m)v
所以有:v=v0
方向水平向右,与v0同向.
由能量守恒定律得
此过程中损失的机械能△E=m
-
(m+M)v2=
故答案为:v0 ;
.
质量为m的斜面体A放在光滑水平地面上,质量也为m的物块B从光滑斜面顶端由静止开始下滑到斜面底端,在此过程中物块B重力的冲量为I,重力做的功为W.则在物块到达斜面底端(还在斜面上)时( )
正确答案
解析
解:A、对系统,除物块B重力的冲量外,还有地面竖直向上支持力的冲量,外力的总冲量小于I,因此系统的总动量小于I,故A错误;
B、系统水平方向动量守恒,因此物块与斜面水平速度相等,而物块到达斜面底端时还具有竖直向下的速度,物块的速度比斜面体大,且重力的冲量I在竖直方向下,不能用来计算系统的水平速度,故B错误;
C、由于各接触面均无摩擦,物块下滑时系统机械能守恒,重力做的功等于系统动能的改变,故C正确;
D、由机械能守恒定律可知,系统的总动能为W,由于物块速度比斜面体大,因此物块动能就大于W,故D错误.
故选:C.
在平静的湖面上有一艘静止的小船,船的两端分别坐着甲和乙两个人.突然,甲起身走到乙所在的位置,由于反冲,船相对于湖面移动了10cm;然后乙也起身走到了甲原来所在的位置,船又相对于湖面移动了12cm.已知甲的质量为60kg,若两人均近似视为质点且不计船在移动时水对船的阻力,由以上信息可估计乙的质量大约为( )
正确答案
解析
解:设船的质量为m,船长为L,甲起身走到乙所在位置,根据动量守恒得:
m甲(L-10)=(m乙+m)×10,
乙起身走到甲所在的位置,根据动量守恒得:
m乙(L-12)=(m甲+m乙)×12,
由于L远大于船移动的距离,联立两式解得:,
解得:m乙=72kg.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
(2012•宁夏校级三模)在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都为m.现B球静止,A球向B球运动,发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为Ep,求:碰前A球的速度大小等于多少?
正确答案
解:设碰撞前A球的速度为v,当两球压缩最紧时,速度相等,根据动量守恒得:mv=2mv′,
解得:v′=v.
在碰撞过程中系统的总机械能守恒,有:=Ep+
解得:v=2.
答:碰前A球的速度大小等于2.
解析
解:设碰撞前A球的速度为v,当两球压缩最紧时,速度相等,根据动量守恒得:mv=2mv′,
解得:v′=v.
在碰撞过程中系统的总机械能守恒,有:=Ep+
解得:v=2.
答:碰前A球的速度大小等于2.
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