- 动量守恒定律
- 共5880题
质量为m的小球A以速度v0在光滑水平面上运动,与质量为2m的静止小球B发生对心碰撞,则碰撞后小球A的速度大小vA和小球B的速度大小vB可能为( )
正确答案
解析
解:若碰后A球速度方向和原来一致,根据动量守恒得:mv0=mvA+2mvB,①
根据碰撞过程系统的总动能不增加,则得≥
+
②
A、若vA=v0,vB=
v0,且vA与v0方向相反,代入①②两式均成立,故A正确.
B、将vA=v0,vB=
v0,且vA与v0方向相反,代入①式成立,而代入②不成立,故B错误.
C、将vA=v0,vB=
v0,且vA与v0方向相反,代入①②两式均成立,故C正确.
D、将vA=v0,vB=
v0,且vA与v0方向相同,代入①式成立,但碰后A的速率不可能大于B的速率,故D错误.
故选AC
如图所示,木块A、B的质量均为2kg,置于光滑水平面上,B与一轻质弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在竖直挡板上,当A以4m/s的速度向B撞击时(撞击时间极短),由于有橡皮泥而粘在一起运动.
(1)求A撞击B后A和B的共同速度;
(2)求弹簧被压缩到最短时,弹簧具有的弹性势能.
正确答案
解:(1)A撞击B过程中系统动量守恒,以向右为正方向,
由动量守恒定律得:mvA=(m+m)v,解得:v=2m/s;
(2)弹簧压缩最短时,A、B的速度为零,A、B压缩弹簧过程,
由能量守恒定律得:EP=(m+m)v2,解得:EP=8J;
答:(1)A撞击B后A和B的共同速度为2m/s;
(2)弹簧被压缩到最短时,弹簧具有的弹性势能为8J.
解析
解:(1)A撞击B过程中系统动量守恒,以向右为正方向,
由动量守恒定律得:mvA=(m+m)v,解得:v=2m/s;
(2)弹簧压缩最短时,A、B的速度为零,A、B压缩弹簧过程,
由能量守恒定律得:EP=(m+m)v2,解得:EP=8J;
答:(1)A撞击B后A和B的共同速度为2m/s;
(2)弹簧被压缩到最短时,弹簧具有的弹性势能为8J.
如图所示,在光滑的水平面上,依次放着质量均为m的4个小球,小球排列在一条直线上,彼此间隔一定的距离.开始时后面3个小球处于静止状态,第一个小球以速度v向第二个小球碰去,结果它们先后都粘合到一起向前运动.由于连续碰撞,系统剩余的机械能是______.
正确答案
mv2
解析
解:球碰撞过程系统动量守恒,以第一个球的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv=(m+m+m+m)v′,
由能量守恒定律得:mv2=△E+
•4mv′2,
解得:△E=;
故答案为:mv2.
小船相对于地面以速度v向东行驶,若在船上以相对于地面相同的速率2v分别水平向东和向西抛出两个质量相等的重物,则小船的速度将( )
正确答案
解析
解:以重物和船组成的系统为研究对象,抛重物的过程系统动量守恒.取向东方向为正方向,设船的质量为M,重物的质量为m,由动量守恒定律得:
(M+2m)v=mv-mv+Mv′,
所以有:v′=v+,即船速增大.
故选:C.
岸边水面上停着一条小船,小船上站着一个小孩,已知船的质量大于小孩的质量,那么小孩沿水平方向跳上岸时( )
正确答案
解析
解:设小孩b质量为m,小船的质量为M,根据动量守恒定律,有
0=mv+Mv′
mv=-Mv′
即小孩和船的动量大小相等,方向相反.
根据EK=
由于m<M
所以小孩的动能大于小船的动能.
故选C.
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