- 动量守恒定律
- 共5880题
A、B两物体在光滑的水平面上相向运动,其中物体A的质量为mA=4kg,两球发生相互作用前后运动的x-t图象如图所示,则B物体的质量为mB=______kg,碰撞过程中系统的机械能损失______J.
正确答案
6
30
解析
解:由位移时间图线知,碰撞前,A的速度,
,
碰撞后AB的共同速度v=.
A、B碰撞的过程中动量守恒,规定B的速度方向为正方向,根据动量守恒定律知,
mAvA1+mBvB1=(mA+mB)v,
代入数据解得mB=6kg.
根据能量守恒得,损失的机械能-
=
J=30J.
故答案为:6,30.
如图所示,U型刚性容器质量M=2kg,静止在光滑水平地面上,将一质量m=0.5kg,初速度v0=5m/s,且方向水平向右的钢块(可视为质点)放在容器中间,让二者发生相对滑动.已知钢块与容器底部接触面粗糙,动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g=10m/s2,容器内壁间距L=1m,钢块与容器壁多次弹性碰撞后恰好回到容器正中间,并与容器相对静止,求:
①整个过程中系统损失的机械能;
②整个过程中钢块与容器碰撞次数.
正确答案
解:①设钢块与容器的共同速度为v,以钢块的初速度方向为正方向,由动量守恒得:
mv0=(M+m)v,
由能量守恒定律得:△E=mv02-
(M+m)v2,
解得,系统损失的机械能为:△E==
J=5J;
②损失的机械能:△E=μmgS=μmgNL,
解得:N==
=10次;
答:①整个过程中系统损失的机械能为5J;
②整个过程中钢块与容器碰撞了10次.
解析
解:①设钢块与容器的共同速度为v,以钢块的初速度方向为正方向,由动量守恒得:
mv0=(M+m)v,
由能量守恒定律得:△E=mv02-
(M+m)v2,
解得,系统损失的机械能为:△E==
J=5J;
②损失的机械能:△E=μmgS=μmgNL,
解得:N==
=10次;
答:①整个过程中系统损失的机械能为5J;
②整个过程中钢块与容器碰撞了10次.
如图所示,在光滑水平面上放置A、B两物体,其中B物体带有不计质量的弹簧静止在水平面内.A物体质量为m,以速度v0逼近B,并压缩弹簧,在压缩的过程中( )
正确答案
解析
解:AB、在AB碰撞并压缩弹簧,在压缩弹簧的过程中,系统所受合外力为零,系统动量守恒,在任意时刻,A、B两个物体组成的系统的总动量都为mv0,故A正确;B错误;
C、在任意的一段时间内,A、B两个物体受到的弹力大小相等,方向相反,根据冲量I=Ft得:冲量大小相等,方向相反,故C错误;
D、当A、B两个物体有最小的距离时,其速度相等,即弹簧被压缩到最短,故D正确.
故选:AD
(A) 如图,质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上,质量为m=1kg的物块在木板上,它们之间有摩擦,木板足够长,两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动,当木板的速度为v1=2.4m/s时,物块的速度是______m/s,木板和物块最终的共同速度为______m/s.
(B)质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动.已知月球质量为M,月球半径为R,引力常量为G,不考虑月球自转的影响,则航天器的线速度v=______;向心加速度a=______.
正确答案
0.8
2
G
解析
解:(A)以水平向右为正方向,根据动量守恒列方程有:
Mv-mv=mv1+Mv2,带入数据解得:v2=0.8m/s
设系统最终共同速度为v′,则根据动量守恒有:
Mv-mv=(M+m)v′,解得:v′=2m/s.
(B)根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力和万有引力等于重力得出:
根据:G
解得:v=
根据:G
解得:a=G
故答案为:A:0.8,2;B:,G
如图所示,质量为M,长为L的车厢静止在光滑水平面上,此时质量为m的木块正以水平速度v0从左边进入车厢板向右运动,车厢底板粗糙,m与右壁B发生无能量损失的碰撞后又被弹回,最后又恰好停在车厢左端点A,则以下叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解:M与m组成的系统满足动量守恒,最终二者具有共同速度,根据动量守恒定律有:mv0=(M+m)v
得:v=,
根据能量守恒Q=mv02-
(m+M)v2=
根据摩擦生热的公式Q=f△L=μmg•2L,得:μ=
所以BC正确.
故选:BC.
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