- 动量守恒定律
- 共5880题
如图所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,A球在水平面上静止放置,B球向左运动与A球发生正碰,B球碰撞前、后的速率之比为3:1,A球垂直撞向挡板,碰后原速率返回,两球刚好不发生第二次碰撞,A、B两球的质量之比为______,A、B碰撞前、后两球总动能之比为______.
正确答案
解:设开始时B的速度为v0,B球碰撞前、后的速率之比为3:1,A与挡板碰后原速率返回,两球刚好不发生第二次碰撞,所以碰撞后A与B的速度方向相反,大小相等,A的速度是,B的速度是
,选取向左为正方向,由动量守恒定律得:
整理得:
碰撞前的动能:
碰撞后的动能:=
所以:
故答案为:4:1,9:5
解析
解:设开始时B的速度为v0,B球碰撞前、后的速率之比为3:1,A与挡板碰后原速率返回,两球刚好不发生第二次碰撞,所以碰撞后A与B的速度方向相反,大小相等,A的速度是,B的速度是
,选取向左为正方向,由动量守恒定律得:
整理得:
碰撞前的动能:
碰撞后的动能:=
所以:
故答案为:4:1,9:5
甲乙两船自身质量为120kg,都静止在静水中,当一个质量为30kg的小孩以相对于地面6m/s的水平速度从甲船跳上乙船时,不计阻力,甲、乙两船速度大小之比:v甲:v乙=______.
正确答案
5:4
解析
解:甲乙两船与小孩组成的系统在水平方向动量守恒定律,由公式:Mv1=(m+M)v2,得:
.
故答案为:5:4
如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点,质量mp=2mQ.Q与轻质弹簧相连.设Q静止,P以一定初速度向Q运动并弹簧发生碰撞.在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于( )
正确答案
解析
解:当P、Q的速度相同时,弹簧的弹性势能最大,设碰撞前P的速度为v0,共同速度为v,则根据动量守恒得:
mpv0=(mp+mQ)v,
mp=2mQ,得:v=
弹簧最大的弹性势能为:Epm=-
=
,即为P的动能的
.
故选B
如图所示,一质量为M的木板,静止在光滑水平面上.质量为m的小木块以水平速度v0冲上木板,木块与木板间的动摩擦因数为μ,要使木块不从木板上掉下来,求木板的长度至少为多大?
正确答案
解:设m恰好没有从木板上滑下,木块与木板组成的系统动量守恒,以木块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=(M+m)v,
由能量守恒定律得克服摩擦力产生的热量为:
Q=μmgL=mv02-
(M+m)v2,
联立解得木板最小长度:
L=;
答:木板的长度至少为.
解析
解:设m恰好没有从木板上滑下,木块与木板组成的系统动量守恒,以木块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=(M+m)v,
由能量守恒定律得克服摩擦力产生的热量为:
Q=μmgL=mv02-
(M+m)v2,
联立解得木板最小长度:
L=;
答:木板的长度至少为.
如图,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平导轨上的O点,此时弹簧处于原长.另一质量与B相同的滑块A从导轨上的P点以初速度v0向B滑行,当A滑过距离l时,与B相碰.碰撞时间极短,碰后A、B粘在一起运动.设滑块A和B均可视为质点,与导轨的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g.若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止,求弹簧的最大压缩量.
正确答案
解:设A、B质量均为m,A刚接触B时的速度为v1,碰后瞬间共同的速度为v2;
以A为研究对象,从P到O,由能量守恒定律得:
μmgl=mv02-
mv12,
以A、B为研究对象,碰撞瞬间系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律:
mv1=2mv2,
解得:v2=,
碰后A、B由O点向左运动,又返回到O点,设弹簧的最大压缩量为x,由能量守恒定律得:
μ(2mg)•2x=•2mv22,
解得:x=-
.
答:弹簧的最大压缩量为-
.
解析
解:设A、B质量均为m,A刚接触B时的速度为v1,碰后瞬间共同的速度为v2;
以A为研究对象,从P到O,由能量守恒定律得:
μmgl=mv02-
mv12,
以A、B为研究对象,碰撞瞬间系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律:
mv1=2mv2,
解得:v2=,
碰后A、B由O点向左运动,又返回到O点,设弹簧的最大压缩量为x,由能量守恒定律得:
μ(2mg)•2x=•2mv22,
解得:x=-
.
答:弹簧的最大压缩量为-
.
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