- 动量守恒定律
- 共5880题
(1)下列说法中正确的是______
A.光电效应实验揭示了光的粒子性
B.原子核发生一次β衰变,该原子核外就失去一个电子
C.原子核放出β粒子后,转变成的新核所对应的元素是原来的同位素
D.玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念
E.氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收能量
(2)如图所示,两质量分别为M1=M2=1.0kg的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上,木板和光滑凹槽接触但不粘连,凹槽左端与木板等高.现有一质量m=2.0kg的物块以初速度vo=5.0m/s从木板左端滑上,物块离开木板时木板的速度大小为1.0m/s,物块以某一速度滑上凹槽.已知物块和木板间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2.求:
Ⅰ.木板的长度;
Ⅱ.物块滑上凹槽的最大高度.
正确答案
解:(1)A、光电效应实验揭示了光的粒子性,故A正确.
B、原子核发生一次β衰变,原子核内一个中子转变为一个质子和一个电子,电子被释放出来就是β粒子,并不是原子核外失去一个电子,故B错误.
C、原子核放出β粒子后,由于β粒子的质量数为0,根据质量数守恒和电荷数守恒可知,新核与旧核的质量数相同,电荷数不同,两者所对应的元素不可能是同位素.故C错误.
D、玻尔在研究原子结构中首先引进了量子化,提出玻尔的原子模型,故D正确.
E、根据玻尔理论得知,氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收能量,故E正确.
故选:ADE.
(2)Ⅰ.物体在木板上滑行的过程中,取向右为正方向,对物体与木板组成的系统,由动量守恒和能量守恒可得:
mv0=mv1+(M1+M2)v2 …①
… ②
联立求解可得:v1=4m/s,L=0.8m…③
Ⅱ.物体在凹槽上滑行的过程中,当物块滑上凹槽的最大高度时,两者速度相同.设共同速度为v,根据动量守恒和能量守恒可得:
mv1+M2v2=(m+M2)v…④
… ⑤
解得:h=0.15m… ⑥
故答案为:
(1)ADE.
(2)Ⅰ.木板的长度是0.8m.
Ⅱ.物块滑上凹槽的最大高度是0.15m.
解析
解:(1)A、光电效应实验揭示了光的粒子性,故A正确.
B、原子核发生一次β衰变,原子核内一个中子转变为一个质子和一个电子,电子被释放出来就是β粒子,并不是原子核外失去一个电子,故B错误.
C、原子核放出β粒子后,由于β粒子的质量数为0,根据质量数守恒和电荷数守恒可知,新核与旧核的质量数相同,电荷数不同,两者所对应的元素不可能是同位素.故C错误.
D、玻尔在研究原子结构中首先引进了量子化,提出玻尔的原子模型,故D正确.
E、根据玻尔理论得知,氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收能量,故E正确.
故选:ADE.
(2)Ⅰ.物体在木板上滑行的过程中,取向右为正方向,对物体与木板组成的系统,由动量守恒和能量守恒可得:
mv0=mv1+(M1+M2)v2 …①
… ②
联立求解可得:v1=4m/s,L=0.8m…③
Ⅱ.物体在凹槽上滑行的过程中,当物块滑上凹槽的最大高度时,两者速度相同.设共同速度为v,根据动量守恒和能量守恒可得:
mv1+M2v2=(m+M2)v…④
… ⑤
解得:h=0.15m… ⑥
故答案为:
(1)ADE.
(2)Ⅰ.木板的长度是0.8m.
Ⅱ.物块滑上凹槽的最大高度是0.15m.
如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上.其中,弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接,弹簧与挡板P的质量均不计;滑块M以初速度v0向右运动,它与挡板P碰撞(不粘连)后开始压缩弹簧,最后,滑块N以速度v0向右运动.在此过程中( )
正确答案
解析
解:M与P碰撞压缩弹簧时,M做减速运动,N做加速运动,开始时M的速度大于N的速度,当M与N速度相等时,弹簧被压缩到最短,
设相等时的速度为v,根据动量守恒定律得:
mv0=2mv
解得v=,故C错误,D正确;
两小球和弹簧的机械能守恒,当弹性势能最大时,两滑块动能之和最小,所以当M与N速度相等时,弹簧被压缩到最短,弹簧弹性势能最大,此时两滑块动能之和最小,故A错误,B正确;
故选:BD
将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )
正确答案
解析
解:取向上为正方向,由动量守恒定律得:
0=(M-m)v-mv0
则火箭速度v=
故选:D.
(2015秋•揭阳期末)如图所示,在光滑水平面上有一辆质量M=8kg的平板小车,车上有一个质量m=1.9kg的木块(木块可视为质点),车与木块一起以v=1m/s的速度水平向右匀速行驶.一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=179m/s的初速度水平向左飞,瞬间击中木块并留在其中.已知木块与平板之间的动摩擦因数μ=0.54,(g=10m/s2)求:
①子弹射入木块后瞬间子弹和木块的共同速度
②若是木块刚好不会从车上掉下,则小车的平板至少多长?
正确答案
解:①设子弹射入木块后的共同速度为v1,以水平向左为正,则由动量守恒有:
m0v0-mv=(m0+m)v1,
解得:v1=8v=8m/s,
②它们恰好不从小车上掉下,则它们滑到平板车最左端时与小车具有共同速度v2,则由动量守恒有:
(m0+m)v1-Mv=(m0+m+M)v2,
由能量守恒定律得:μ(m0+m)gL=(m0+m)v12+
-
(m0+m+M)v22,
联立解得:L=6m
答:①子弹射入木块后瞬间子弹和木块的共同速度为8m/s;
②若是木块刚好不会从车上掉下,则小车的平板至少为6m.
解析
解:①设子弹射入木块后的共同速度为v1,以水平向左为正,则由动量守恒有:
m0v0-mv=(m0+m)v1,
解得:v1=8v=8m/s,
②它们恰好不从小车上掉下,则它们滑到平板车最左端时与小车具有共同速度v2,则由动量守恒有:
(m0+m)v1-Mv=(m0+m+M)v2,
由能量守恒定律得:μ(m0+m)gL=(m0+m)v12+
-
(m0+m+M)v22,
联立解得:L=6m
答:①子弹射入木块后瞬间子弹和木块的共同速度为8m/s;
②若是木块刚好不会从车上掉下,则小车的平板至少为6m.
如图所示,质量为mA=2kg的木块A静止在光滑水平面上.一质量为mB=1kg的木块B以某一初速度v0=5m/s沿水平方向向右运动,与A碰撞后都向右运动.木块A 与挡板碰撞后立即反弹(设木块A与挡板碰撞过程无机械能损失).后来木块A与B发生二次碰撞,碰后A、B同向运动,速度大小分别为0.9m/s、1.2m/s.求:
①第一次木块A、B碰撞过程中A对B的冲量大小、方向
②木块A、B第二次碰撞过程中系统损失的机械能是多少.
正确答案
解:①设A、B第一次碰撞后的速度大小分别为 vA1、vB1,以A、B组成的系统为研究对象,碰撞过程中系统动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律得:
mBv0=mAvA1+mBvB1 ,
A与挡板碰撞,没有机械能损失,A与挡板碰撞后原速反弹,第二次A、B碰撞前瞬间的速度大小分别为vA1、vB1,设碰撞后的速度大小分别为vA2、vB2,vA2和vB2方向均向左,取向左为正方向,由动量守恒定律得:
mAvA1-mBvB1=mAvA2+mBvB2,
由题意知:vA2=0.9m/s,vB2=1.2m/s,
解得:vA1=2m/s,vB1=1m/s,
对B,由动量定理得:I=mBvB1-mBv0=-4kg•m/s,负号表示方向向左;
②由能量守恒定律得,第二次碰撞过程中:
△E=(mAvA12 +
mBvB12)-(
mAvA22 +
mBvB22 )=2.97J;
答:①第一次木块A、B碰撞过程中A对B的冲量大小为4kg•m/s,方向:向左;
②木块A、B第二次碰撞过程中系统损失的机械能为2.97J.
解析
解:①设A、B第一次碰撞后的速度大小分别为 vA1、vB1,以A、B组成的系统为研究对象,碰撞过程中系统动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律得:
mBv0=mAvA1+mBvB1 ,
A与挡板碰撞,没有机械能损失,A与挡板碰撞后原速反弹,第二次A、B碰撞前瞬间的速度大小分别为vA1、vB1,设碰撞后的速度大小分别为vA2、vB2,vA2和vB2方向均向左,取向左为正方向,由动量守恒定律得:
mAvA1-mBvB1=mAvA2+mBvB2,
由题意知:vA2=0.9m/s,vB2=1.2m/s,
解得:vA1=2m/s,vB1=1m/s,
对B,由动量定理得:I=mBvB1-mBv0=-4kg•m/s,负号表示方向向左;
②由能量守恒定律得,第二次碰撞过程中:
△E=(mAvA12 +
mBvB12)-(
mAvA22 +
mBvB22 )=2.97J;
答:①第一次木块A、B碰撞过程中A对B的冲量大小为4kg•m/s,方向:向左;
②木块A、B第二次碰撞过程中系统损失的机械能为2.97J.
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