- 动量守恒定律
- 共5880题
如图所示,两辆质量相同的平板小车a、b成一直线排列,静止在光滑水平地面上,b车上一个小孩跳到a车,接着又立即从a跳回b车,他跳回b车并相对b车保持静止,此后 ( )
正确答案
解析
解:设人的质量为m,小车的质量均为M,人来回跳跃后人与b车的速度为v1,a车的速度为v2,人与两车组成的系统水平方向动量守恒.
以人与两车组成的系统为研究对象,以向右为正方向,由动量守恒定律得:(M+m)v1-Mv2=0,解得:v1=v2<v2,故ACD错误,B正确;
故选:B.
如图所示,放有光滑水平桌面上的A、B两木块中部夹有一被压缩的弹簧.当弹簧被释放时,它们各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面而落到地面上,A的落地点与桌边的水平距离为0.5m,B的落地点与桌边的水平距离为1.0m,那么( )
正确答案
解析
解:A、A、B离开桌面后做平抛运动,它们的运动时间相等,速度之比:=
=
,故A正确;
B、离开弹簧时,系统动量守恒,即总动量为零,A、B所受到的动量大小相等,之比为1:1,故B错误;
C、两物体及弹簧组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得:mAvA-mBvB=0,则质量之比=
=
,故C正确;
D、未离开弹簧时,物体受到的合外力等于弹簧的弹力,两物体受到的合外力相等,加速度之比为:=
=
,故D正确;
故选:ACD.
如图所示,在光滑水平面上静置一长为L的木板B,可视为质点的物块A置于木板B的右端.另有一个与木板B完全相同的木板C以初速度v向右运动与木板B发生正碰,碰后木板B与C立即粘连在一起,A、B、C的质量皆为m,重力加速度为g.
①求木板B的最大速度;
②若要求物块A不会掉在水平面上,则物块与木板间的动摩擦因数μ至少是多大?
正确答案
解:①C与B相碰后的瞬间,B有最大速度vB,由动量守恒定律得:
mv=2mvB
得木块B的最大速度为:vB=0.5v.
②设最终速度为v′,由动量守恒定律有:
mv=3mv′
由能量定律定律有:
-
=μmgL
解得:μ=
答:①木板B的最大速度是0.5v;
②若要求物块A不会掉在水平面上,则物块与木板问的动摩擦因数μ至少是.
解析
解:①C与B相碰后的瞬间,B有最大速度vB,由动量守恒定律得:
mv=2mvB
得木块B的最大速度为:vB=0.5v.
②设最终速度为v′,由动量守恒定律有:
mv=3mv′
由能量定律定律有:
-
=μmgL
解得:μ=
答:①木板B的最大速度是0.5v;
②若要求物块A不会掉在水平面上,则物块与木板问的动摩擦因数μ至少是.
(2016•南平模拟)如图所示,在光滑水平直线上,三个相同小球A、B、C的质量均为m=2kg,B、C静止,A球以v0=4m/s的速度向B球运动,A、B两球碰撞后粘在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,C球的最终速度vc=2m/s,则
(ⅰ) A、B两球跟C球相碰前的共同速度为多大;
(ⅱ) 两次碰撞过程中一共损失了多少动能.
正确答案
解:(ⅰ)A、B两球碰撞过程中动量守恒,以v0方向为正方向,根据动量守恒定律得:mv0=2mv1
代入数据解得:v1=2m/s
(ⅱ),AB整体与C发生碰撞,动量守恒,以v0方向为正方向,根据动量守恒定律得:2mv1=2m v+mvc
代入数据解得:v=1m/s
根据能量守恒得:
代入数据解得:△E=10J
答:(ⅰ) A、B两球跟C球相碰前的共同速度为2m/s;
(ⅱ) 两次碰撞过程中一共损失了10J的动能.
解析
解:(ⅰ)A、B两球碰撞过程中动量守恒,以v0方向为正方向,根据动量守恒定律得:mv0=2mv1
代入数据解得:v1=2m/s
(ⅱ),AB整体与C发生碰撞,动量守恒,以v0方向为正方向,根据动量守恒定律得:2mv1=2m v+mvc
代入数据解得:v=1m/s
根据能量守恒得:
代入数据解得:△E=10J
答:(ⅰ) A、B两球跟C球相碰前的共同速度为2m/s;
(ⅱ) 两次碰撞过程中一共损失了10J的动能.
如图所示,AB为倾角θ=37°的粗糙斜面轨道,通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接,质量为m2的小球乙静止在水平轨道上,质量为m1的小球甲以速度v0与乙球发生弹性正碰.
①则碰后小球甲速度多大?(用m1,m2,v0表示)
②若m1:m2=1:2,且轨道足够长,要使两球能发生第二次碰撞,求乙球与斜面之间的动摩擦因数μ的取值范围.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
正确答案
解:①设碰后甲的速度为v1,乙的速度为v2,两球碰撞过程中系统动量守恒,以m1的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
m1v0=mv1v1+m2v2…①
由机械能守恒定律得:m1v02=
m1v12+
m2v22…②
联立①②解得:v1=,v2=
;
②由题意知:m1:m2=1:2,则:v1==-
v0,v2=
=
v0,
设上滑的最大位移大小为s,滑到斜面底端的速度大小为v,由动能定理:
(m2gsin37°+μm2gcos37°)s=m2v22-0…③
(m2gsin37°-μm2gcos37°)s=m2v2-0…④
联立③④解得:=
,
乙要能追上甲,则:v>…⑤
解得:μ<0.45;
答:①碰后小球甲速度为;
②若m1:m2=1:2,且轨道足够长,要使两球能发生第二次碰撞,乙球与斜面之间的动摩擦因数μ的取值范围是:μ<0.45.
解析
解:①设碰后甲的速度为v1,乙的速度为v2,两球碰撞过程中系统动量守恒,以m1的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
m1v0=mv1v1+m2v2…①
由机械能守恒定律得:m1v02=
m1v12+
m2v22…②
联立①②解得:v1=,v2=
;
②由题意知:m1:m2=1:2,则:v1==-
v0,v2=
=
v0,
设上滑的最大位移大小为s,滑到斜面底端的速度大小为v,由动能定理:
(m2gsin37°+μm2gcos37°)s=m2v22-0…③
(m2gsin37°-μm2gcos37°)s=m2v2-0…④
联立③④解得:=
,
乙要能追上甲,则:v>…⑤
解得:μ<0.45;
答:①碰后小球甲速度为;
②若m1:m2=1:2,且轨道足够长,要使两球能发生第二次碰撞,乙球与斜面之间的动摩擦因数μ的取值范围是:μ<0.45.
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