- 动量守恒定律
- 共5880题
水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等.碰撞过程的频闪照片如图所示,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的( )
正确答案
解析
解:设碰撞前白球的速度大小为2v,由图看出,碰撞后两球的速度大小相等,速度之间的夹角约为60°,设碰撞后两球的速度大小为v′
根据动量守恒得:水平方向有:m•2v=2mv′cos30°,
解得,v′=
则碰撞过程中系统损失的动能为△Ek=-
=
=
,即碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的
.
故选A
如图所示,质量为M=8kg的木板静置于足够大的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数u=0.01,板上最左端停放着质量为m=2kg可视为质点的电动小车,车与木板的挡板相距L=5m.开始时木板被锁定而不动,车由静止开始从木板左端向右做匀加速运动.经时间t=2s,车与挡板相碰,若碰撞前瞬间木板锁定解除,碰撞时间极短且碰后电动机的电源切断,车与挡板粘合在一起,求碰后木板在水平地面上滑动的距离及车与挡板碰撞过程损失的机械能?(g取10m/s2)
正确答案
解:小车先在木板上做匀加速直线运动,经过2s时的速度为v,则有
t=L
小车与木板碰撞过程中,动量守恒,以小车初速度方向为正,根据动量守恒定律得:
mv=(M+m)v共
然后系统做匀减速运动直到静止,则有:
0-v共2=-2•μgx
联立解得:x=5m
小车与木板碰拉过程中损失的机械能△E=mv2-
(M+m)v共2
联立解得:△E=20J
答:碰后木板在水平地面上滑动的距离为5m,小车与挡板碰撞过程损失的机械能为20J.
解析
解:小车先在木板上做匀加速直线运动,经过2s时的速度为v,则有
t=L
小车与木板碰撞过程中,动量守恒,以小车初速度方向为正,根据动量守恒定律得:
mv=(M+m)v共
然后系统做匀减速运动直到静止,则有:
0-v共2=-2•μgx
联立解得:x=5m
小车与木板碰拉过程中损失的机械能△E=mv2-
(M+m)v共2
联立解得:△E=20J
答:碰后木板在水平地面上滑动的距离为5m,小车与挡板碰撞过程损失的机械能为20J.
一艘小船的质量为M,船上站着一个质量为m的人,人和小船原处于静止状态,水对船的阻力可以忽略不计.当人从船尾向船头方向走过距离d(相对于船),小船后退的距离为( )
正确答案
解析
解:据题,水对船的阻力略不计,船和人组成的系统,在水平方向上动量守恒,人在船上行进,船向右退,取人相对地的速度为正,人和船的速度大小分别为v和V.
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d-x.则v=,V=
则有:m-M
=0
解得:x=.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
如图,光滑水平面上有一具有光滑曲面的静止滑块B,可视为质点的小球A从B的曲面上离地面高为h处由静止释放,且A可以平稳地由B的曲面滑至水平地面.已知A的质量为m,B的质量为3m,重力加速度为g,试求:
(1)A从B上刚滑至地面时的速度大小;
(2)若A到地面后与地面上的固定挡板P碰撞,之后以原速率反弹,则A返回B的曲面上能到达的最大高度为多少?
正确答案
解:(1)设A刚滑至地面时速度大小为v1,B速度大小为v2
规定向左为正方向,由水平方向动量守恒得
mv1-3mv2=0
由系统机械能守恒得
mgh=mv12+
3m v22
由以上两式解得:
v1=,v2=
(2)A与挡板碰后开始,到A追上B并到达最高高度hˊ,两物体具有共同速度v,此过程
根据系统水平方向动量守恒得
mv1+3mv2=4mv
根据系统机械能守恒得
mgh=4mv2+mghˊ
由以上两式解得:hˊ=h
答:(1)A从B上刚滑至地面时的速度大小是;
(2)若A到地面后与地面上的固定挡板P碰撞,之后以原速率反弹,则A返回B的曲面上能到达的最大高度为h.
解析
解:(1)设A刚滑至地面时速度大小为v1,B速度大小为v2
规定向左为正方向,由水平方向动量守恒得
mv1-3mv2=0
由系统机械能守恒得
mgh=mv12+
3m v22
由以上两式解得:
v1=,v2=
(2)A与挡板碰后开始,到A追上B并到达最高高度hˊ,两物体具有共同速度v,此过程
根据系统水平方向动量守恒得
mv1+3mv2=4mv
根据系统机械能守恒得
mgh=4mv2+mghˊ
由以上两式解得:hˊ=h
答:(1)A从B上刚滑至地面时的速度大小是;
(2)若A到地面后与地面上的固定挡板P碰撞,之后以原速率反弹,则A返回B的曲面上能到达的最大高度为h.
质量为m的小球A,在光滑平面上以速度v与质量为2m的静止的小球B发生正碰,碰后A球的速率变为原来的三分之一,那么碰后B球的速率可能是下面的哪个( )
正确答案
解析
解:取碰撞前A的速度方向为正方向.
若碰撞后,A球的速度方向与原来相同时,速度为,根据动量守恒定律得,mv=m
+2mvB,解得vB=
.
若碰撞后,A球的速度方向与原来相同时,速度为-,根据动量守恒定律得,mv=-m
+2mvB,解得vB=
.
故选AB
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