- 动量守恒定律
- 共5880题
在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速度v0向右运动,在小球的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态,如图所示,小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动,小球B被Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇,PQ=2PO,个设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的且碰撞时间极短,求两小球质量之比m1:m2.
正确答案
解:两球发生弹性碰撞,设碰后A、B两球的速度分别为v1、v2,
规定向右为正方向,根据系统动量守恒得:
m1v0=m1v1+m2v2 …①
已知小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞均无机械能损失,
由机械能守恒定律得:m1v02=
m1v12+
m2v22 …②
从两球碰撞后到它们再次相遇,甲和乙的速度大小保持不变,
由于PQ=2PO,则A和B通过的路程之比为:s1:s2=1:5,
联立解得:=
答:两小球的质量之比是.
解析
解:两球发生弹性碰撞,设碰后A、B两球的速度分别为v1、v2,
规定向右为正方向,根据系统动量守恒得:
m1v0=m1v1+m2v2 …①
已知小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞均无机械能损失,
由机械能守恒定律得:m1v02=
m1v12+
m2v22 …②
从两球碰撞后到它们再次相遇,甲和乙的速度大小保持不变,
由于PQ=2PO,则A和B通过的路程之比为:s1:s2=1:5,
联立解得:=
答:两小球的质量之比是.
质量为m的人站在质量为M的小车上,小车静止在水平地面上,车与地面摩擦不计.当人从小车的左端走到右端,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、人和车组成的系统动量守恒,有:0=m-M
,可知,人在车上行走的平均速度越大,则车在地面上运动的平均速度越大.故A正确.
B、根据动量守恒定律有:m=M
,则
=
,则
=
=
,则车在地面上移动的距离:
x2=.与平均速度的大小无关,知不管人以什么样的平均速度行走,车在地面上移动的距离相同.故B错误,C正确.
D、根据动量守恒定律得,人的速度为零时,车的速度也为零.故D正确.
题目要求选不正确的,故选:B.
在光滑水平面上,质量为10kg的小球1以速度3m/s与原来静止的质量为5kg小球2发生弹性碰撞,碰后小球1的速度为( )
正确答案
解析
解:两球碰撞过程系统动量守恒,以1的初速度方向为正方向,两球发生完全弹性碰撞,由动量守恒定律得:
m1v0=m1v1+m2v0,
由机械能守恒定律得:m1v02=
m1v12+
m2v22,
代入数据解得:v1=1m/s,v2=4m/s(或 v1=3m/s,v2=0m/s,不合题意,舍去0);
故选:A.
如图所示,一辆小车装有光滑弧形轨道,总质量为m,停放在光滑水平向上.有一质量也为m的速度为v的铁球,沿轨道水平部分射入,并沿弧形轨道上升h后,又下降而离开小下,离车后球的运动情况是( )
正确答案
解析
解:设小球离开小车时,小球的速度为v1,小车的速度为v2,整个过程中动量守恒,由动量守恒定律得:
mv0=mv1+mv2…①,
由动能守恒得:mv02=
mv12+
mv22…②,
联立①②,解得:v1=0,v2=v0,
即小球与小车分离后二者交换速度,
所以小球与小车分离后做自由落体运动;
故选:C.
如图所示,粗糙的水平面上静止放置三个质量均为m的小木箱,相邻两小木箱的距离均为l.工人用沿水平方向的力推最左边的小术箱使之向右滑动,逐一与其它小木箱碰撞.每次碰撞后小木箱都牯在一起运动.整个过程中工人的推力不变,最后恰好能推着兰个木箱匀速运动.已知小木箱与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.设碰撞时间极短,小木箱可视为质点.求:第一次碰撞和第二次碰撞中木箱损失的机械能之比.
正确答案
解:最后三个木箱匀速运动,由平衡条件得:F=3μmg,
水平力推最左边的木箱时,根据动能定理有:(F-μmg)l=mv12-0,
木箱发生第一次碰撞,以向右为正方向,根据动量守恒定律有:mv1=2mv2,
碰撞中损失的机械能为:△E1=mv12-
•2mv22,
第一次碰后,水平力推两木箱向右运动,根据动能定理有
(F-2μmg)l=•2mv32-
•2mv22,
木箱发生第二次碰撞,以向右为正方向,根据动量守恒定律有:2mv3=3mv4,
碰撞中损失的机械能为:△E2=•2mv32-
•3mv42,
联立解得木箱两次碰撞过程中损失的机械能之比为:;
答:第一次碰撞和第二次碰撞中木箱损失的机械能之比为3:2.
解析
解:最后三个木箱匀速运动,由平衡条件得:F=3μmg,
水平力推最左边的木箱时,根据动能定理有:(F-μmg)l=mv12-0,
木箱发生第一次碰撞,以向右为正方向,根据动量守恒定律有:mv1=2mv2,
碰撞中损失的机械能为:△E1=mv12-
•2mv22,
第一次碰后,水平力推两木箱向右运动,根据动能定理有
(F-2μmg)l=•2mv32-
•2mv22,
木箱发生第二次碰撞,以向右为正方向,根据动量守恒定律有:2mv3=3mv4,
碰撞中损失的机械能为:△E2=•2mv32-
•3mv42,
联立解得木箱两次碰撞过程中损失的机械能之比为:;
答:第一次碰撞和第二次碰撞中木箱损失的机械能之比为3:2.
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