- 动量守恒定律
- 共5880题
一个质量为0.5kg的小球A以2.0m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1.0kg的另一小球B发生正碰,碰后A以0.2m/s的速度被弹回,碰后两球的总动量为__________kg·m/s,B球的速度为_______m/s。
正确答案
1 1.1
试题分析:碰撞前后系统动量守恒,初状态动量为,由动量守恒定律可知
点评:本题难度较小,处理动量守恒问题时,注意首先要规定正方向,找到初末位置
用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)试验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量 (填选项前的序号),间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度
B.小球抛出点距地面的高度
C.小球做平抛运动的射程
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球多次从斜轨上同一位置静止释放,找到其平均落地点的位置B,测量平抛射程
。然后把被碰小球
静止于轨道的水平部分,再将入射小球
从斜轨上相同位置静止释放,与小球
相撞,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是 (填选项的符号)
A.用天平测量两个小球的质量、
B.测量小球开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到相碰后平均落地点的位置A、C
E.测量平抛射程,
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为 (用(2)中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为 (用(2)中测量的量表示)。
(4)经测定,,小球落地点的平均位置到O点的距离如图所示。碰撞前、后
的动量分别为
与
,则
:11;若碰撞结束时
的动量为
,则
=11: ;所以,碰撞前、后总动量的比值
= ;实验结果说明 .
正确答案
(1)C ……………………(1分)
(2)D ……………………(1分)
(3) ……………………(2分)
……………………(2分)
(4)14;2.9;;………(每空1分)
误差允许范围内,碰撞前、后的总动量不变.………(2分)
(1)设小球a没有和b球碰撞,抛出时速度为,球a和球b碰撞后抛出的速度分别为
,
则我们要验证动量守恒即:
,测速度是关键,平抛运动的初速度
即
,因为平抛运动的高度一定,所以
,即
,只要测得小球做平抛运动的射程,即可替代速度。
(2)碰撞完毕后,就要测数据验证了,所以我们由(1)知道可以同过测量它们的射程就可以替代不容易测量的速度,
(3)见(1),弹性碰撞没有机械能损失,所以还应满足机械能守恒,
(4)将数据代入(3),因为存在试验误差,所以最后等式两边不会严格相等,所以误差允许范围内,碰撞前、后的总动量不变
在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速率向右运动。在小球A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的速率为2m/s,B被挡板反弹后速率不变,且返回后不再与A碰撞。求:两小球质量满足的条件。
正确答案
依题意可知,A球碰后速度向左,其大小为,且碰后B球速率
,由动量守恒得:
(2分)
得:。(5分)(3分)
质量为m=200g的子弹,以=200m/s的速度水平射向质量为M=0.8kg的木块.若将木块固定,子弹穿出木块后的速度为V=100m/s;若将木块放在光滑水平地面上,仍以
=200m/s的水平速度将子弹射向木块,则子弹和木块的速度将各是多少?
正确答案
20m/s ,120m/s
如图所示,一个质量为m的小玩具蛙,蹲在质量为M的小车的细杆上,小车静止在光滑的水平桌面上.若车长为L,竖直细杆顶端距小车平台高为h,且细杆底端正好位于平台中心.试求:当玩具蛙至少以多大的水平速度v跳出时,才能落到桌面上? 这一过程中,玩具蛙至少做多少功?(当地的重力加速度g)
正确答案
(1) (2)
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