- 动量守恒定律
- 共5880题
如图所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m的物体.从某一时刻起给m一个水平向右的初速度v0,那么在物块与盒子前后壁多次往复碰撞后( )
正确答案
解析
解:选物体与小车组成的系统为研究对象,由水平方向动量守恒得:
mv0=(M+m)v
所以:v=v0
v方向与v0同向,即方向水平向右.
故选:C.
质量mA=0.5kg的小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离R=0.8m,质量mB=0.3kg的物块B置于高H=1.25m的粗糙的水平桌面上且位于O点正下方,物块B距桌面右边缘的距离L=1m,物块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.45.现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短).碰后,物块B沿桌面滑行并从桌面右边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离s=2m.小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g=10m/s2,求:
(1)小球与物块碰撞后,物块B的速度vB;
(2)小球与物块碰撞后,小球能上升的最大高度h.
正确答案
解:
(1)物块B离开C后做平抛运动,则有:
H=,s=vCt
则得:vC=s=2×
m/s=4m/s
物块B从最低点到C点的过程,根据动能定理得:
-μmBgL=-
得,vB==
m/s=5m/s
(2)小球从A到B点的过程,根据动能定理得:
mAgR=
解得,v0==
m/s=4m/s
对于碰撞过程,根据动量守恒得:
mAv0=mAvA+mBvB
解得,vA=v0-=4-
×5=1(m/s)
对于小球与物块碰撞后上升过程,由机械能守恒得:
=mAgh
则得,h==
m=0.05m
答:
(1)小球与物块碰撞后,物块B的速度vB是5m/s.
(2)小球与物块碰撞后,小球能上升的最大高度h是0.05m.
解析
解:
(1)物块B离开C后做平抛运动,则有:
H=,s=vCt
则得:vC=s=2×
m/s=4m/s
物块B从最低点到C点的过程,根据动能定理得:
-μmBgL=-
得,vB==
m/s=5m/s
(2)小球从A到B点的过程,根据动能定理得:
mAgR=
解得,v0==
m/s=4m/s
对于碰撞过程,根据动量守恒得:
mAv0=mAvA+mBvB
解得,vA=v0-=4-
×5=1(m/s)
对于小球与物块碰撞后上升过程,由机械能守恒得:
=mAgh
则得,h==
m=0.05m
答:
(1)小球与物块碰撞后,物块B的速度vB是5m/s.
(2)小球与物块碰撞后,小球能上升的最大高度h是0.05m.
质量为m的人站在长为L、质量为M的船一端(m<M),人与船原来静止.不计水的阻力.当人从船一端走到另一端过程中,则( )
正确答案
解析
解:A、人与船间存在作用力与反作用力,人与船所受的合力大小相等、力的作用时间相等,由I=Ft可知,人在船上行走时,人对船的冲量与船对人的冲量小大小相等,由动量定理可知,人与船获得的动量大小相等,由与船的质量大,则船的速度小,人的速度大,人向前运动的快,故A错误;
B、不计水的阻力,人与船组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,以人的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv+Mv′=0,解得:v′=-v,
符号表示人与船的速度方向相反,人向前走时,小船向后退,由于人与船组成的系统总动量为零,人运动时船也运动,人停止运动,船也停止运动,故B错误;
CD、船和人组成的系统,在水平方向上动量守恒,人在船上行进,船向后退,规定人速度方向为正方向,有:mv-MV=0.
人从船头走到船尾,设船后退的距离为x,则人相对于地面的距离为l-x.则有:m-M
=0,解得:x=
,故C错误,D正确;
故选:D.
质量为m的小球A在光滑水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球发生碰撞,碰撞后,A球的速度大小变为原来的,则碰撞后B球的速度可能是( )
正确答案
解析
解:根据碰后A球的速度大小变为原来的,所以小球的末速度得:v=±
v0,
碰撞过程中AB动量守恒,则有:mv0=mv+2mvB,
解得:vB=v0或vB=
v0;
故选:AB.
小车质量为M,车上人的质量为m.小车原来以速度v0行驶,当车上的人以相对地面的水平速度v0与小车方向相反地跳离小车时,不计车受到的阻力,则车的速度大小变为( )
正确答案
解析
解:当车上的人以相对地面的水平速度v0与车行反方向跳离车时,小车和人组成的系统动量守恒,以小车原来的速度方向为正方向,根据动量守恒定律得:
(M+m)v0=m(-v0)+Mv
解得:v=,故D正确.
故选:D
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