- 动量守恒定律
- 共5880题
质量为M=2kg的木板利用钉子固定在光滑的水平地面上,质量为m=0.04kg的子弹以速度v1=500m/s射入,射出时子弹速度v2=300m/s,如图所示.今将钉子拔掉,使子弹仍以v1射入,则子弹穿出木块后的速度多大?(设前后两次子弹和木块的作用力相同)
正确答案
解:木块固定木块时,系统克服摩擦力所做的功Wf,有:
Wf=mv12-
mv22,
以m 和M 组成系统为研究对象,系统在水平方向动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mv1=MV+mv,
由能量守恒定律得:mv12=Wf+
MV 2+
mv2,
代入数据解得:v=298.5m/s;
答:将钉子拔掉,子弹穿出木块后的速度为298.5m/s
解析
解:木块固定木块时,系统克服摩擦力所做的功Wf,有:
Wf=mv12-
mv22,
以m 和M 组成系统为研究对象,系统在水平方向动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mv1=MV+mv,
由能量守恒定律得:mv12=Wf+
MV 2+
mv2,
代入数据解得:v=298.5m/s;
答:将钉子拔掉,子弹穿出木块后的速度为298.5m/s
在光滑水平面上,一质量为m,速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前反,则碰撞后B球的速度大小可能是( )
正确答案
解析
解:AB两球在水平方向上合外力为零,A球和B球碰撞的过程中动量守恒,设AB两球碰撞后的速度分别为V1、V2,
选A原来的运动方向为正方向,由动量守恒定律有
mv=-mv1+2mv2…①
假设碰后A球静止,即v1=0,可得v2=0.5v
由题意知球A被反弹,∴球B的速度有v2>0.5v…②
AB两球碰撞过程能量可能有损失,由能量关系有
…③
①③两式联立得:…④
由②④两式可得:
符合条件的只有0.6v,所以选项A正确,BCD错误
故答案为A.
用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块,木块静止,如图所示.现有一质量为m的子弹自左方水平地射向木块并停留在木块中,子弹初速度为v0,求:
(1)子弹射入木块瞬间子弹和木块的速度大小;
(2)子弹与木块上升的最大高度.
正确答案
解:(1)子弹射入木块瞬间系统动量守恒
mv0=(M+m)v
解得 v=.
即子弹射入木块瞬间子弹和木块的速度大小为 .
(2)子弹和木块一起上升过程中,只有重力做功,机械能守恒
解得 .
即子弹与木块上升的最大高度为.
解析
解:(1)子弹射入木块瞬间系统动量守恒
mv0=(M+m)v
解得 v=.
即子弹射入木块瞬间子弹和木块的速度大小为 .
(2)子弹和木块一起上升过程中,只有重力做功,机械能守恒
解得 .
即子弹与木块上升的最大高度为.
A.如图所示,弧面体M置于光滑水平地面上,其光滑的四分之一圆弧面上有一小物块m从顶端由静止下滑.在小物块下滑过程中,小物块m和弧面体M的总动量______(填“守恒”或“不守恒”),机械能______ (填“守恒”或“不守恒”).
B.2011年11月3日1时43分,中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343公里的轨道实现自动对接.当神舟八号飞船从远地点330km的椭圆轨道变为330km的近圆轨道时,神舟八号的速度应______(填“增大”或“减小”);在最后的30m平移靠拢阶段,天宫一号和神舟八号在同一轨道上一前一后,以每秒7.8公里的速度高速飞行,但二者的相对速度并不大.假设此阶段中它们的发动机已经关闭,那么此时“神舟八号”的加速度______“天宫一号”的加速度(填“大于”、“小于”或“等于”).
正确答案
不守恒
守恒
增大
等于
解析
解:A.在小物块下滑过程中,小物块m有竖直向上的分加速度,存在超重现象,小物块和弧面体M的合力不为零,总动量不守恒.对系统,只有物块的重力做功,机械能守恒.
B、神舟八号飞船从远地点330km的椭圆轨道变为330km的近圆轨道时,神舟八号的速度应增大,使之做离心运动才能实现.在同一轨道上运动时,由线速度公式v=分析得知天宫一号和神舟八号速度大小相等,由a=
得知两者的加速度大小相等.
故答案为:A、不守恒,守恒.B.增大,等于
在光滑的水平桌面上,质量m1=1Kg的物块A具有动能E=60J.物块A与原来静止的质量m2=2Kg的物块B发生碰撞,碰撞后两者粘合在了一起.则在碰撞过程中,损失的机械能是______ J.
正确答案
40
解析
解:选取两个物体组成的系统为研究的对象,A运动的方向为正方向,m1、m2碰时动量守恒,得:m1v=(m1+m2)v′
两球碰撞后粘在一起的速度为
系统损失的动能△Ek==
=
由于质量m1=1Kg的物块A具有动能E=60J,即,所以:
J
故答案为:40
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