- 动量守恒定律
- 共5880题
(1)小金属块与平板车的质量之比;
(2)小金属块与平板车上表面间的动摩擦因数;
(3)若小金属块最后刚好没滑离平板车,则平板车的长度为多少?
正确答案
(1) 2/3 (2) (3)
如图两个完全相同的质量为m的木板A、B置于水平地面上,它们的间距s="2.88" m.质量为2m、大小可忽略的物块C置于A板的左端,C与A之间的动摩擦因数为μ1=0.22,A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10,最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.开始时,三个物体处于静止状态.现给C施加一个水平向右、大小为mg的恒力F,假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后黏连在一起.要使C最终不脱离木板,每块木板的长度至少为多少?
正确答案
0.3 m
设A、C之间的滑动摩擦力大小为f1,A与水平面之间的滑动摩擦力大小为f2
因为μ1=0.22,μ2=0.10
所以F=mg<f1=μ12mg且F=
mg>f2=μ2(2m+m)g
所以一开始A和C保持相对静止,在F的作用下向右加速度运动,有
(F-f2)s=·(2m+m)v12
A、B两木板碰撞瞬间,内力远大于外力,由动量守恒定律得
mv1=(m+m)v2
碰撞后到三个物体达到共同速度的相互作用过程中,设木板向前移动的位移为s1.
选三个物体构成的整体为研究对象,外力之和为零,则
2mv1+(m+m)v2=(2m+m+m)v3
设A、B系统与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f3,对A、B系统,由动能定理
f1s1-f3s1=·2mv32-
·2mv22
f3=μ2(2m+m+m)g
对C由动能定理
F·(2l+s1)-f1·(2l+s1)= ×2mv32-
×2mv12
由以上各式,再代入数据可得l="0.3" m
一质量为MB=6kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量MA=6kg,停在B的左端.一质量为m=1kg的小球用长为l=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上.将轻绳拉直至水平位置后,则静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度h=0.2m.物块与小球可视为质点,A、B达到共同速度后A还在木板上,不计空气阻力,g取10m/s2.求从小球释放到A、B达到共同速度的过程中,小球及A、B组成的系统损失的机械能.
正确答案
对于小球,在运动的过程中机械能守恒,
则有mgl=mv12,
mgh=mv1′2,
球与A碰撞过程中,系统的动量守恒,
mv1=-mv1′+MAvA,
物块A与木板B相互作用过程中,
MAvA=(MA+MB)v共,
小球及AB组成的系统损失的机械能为
△E=mgl-mv1′2-
(MA+MB)v共2,
联立以上格式,解得△E=4.5J.
答:从小球释放到A、B达到共同速度的过程中,小球及A、B组成的系统损失的机械能为4.5J.
如图所示,在光滑的水平面上有A、B两辆小车,水平面左侧有一竖直墙,在小车B上坐着一个小孩,小孩与B车的总质量是A车质量的10倍.两车从静止开始,小孩把A车以相对于地面的速度v推出,车A与墙碰撞后仍以原速度返回,小孩接到A车后,又把它以相对于地面的速度v推出.车A返回后,小孩再把它推出,每次推出,车A相对于地面的速度都是v,方向向左.则小孩把A车总共推出______次后,车A返回时,小孩不能再接到车.
正确答案
设小孩把A车总共推出n次后,车A返回时,小孩恰好不能再接到车.此时,车A返回时的速度v与B车的速度恰好相等.即vB=v ①
第1次推车时,小孩和B车获得的动量为mAv,以后每次推车时获得的动量为2mAv,根据动量守恒定律得
mAv+(n-1)•2mAv=2mBvB,②
又由题意,10mA=mB.③
联立①②③得:n=5.5
所以小孩把A车总共推出6次后,车A返回时,小孩不能再接到车.
故答案为:6
【物理—选修3-5模块】
(1)如图为氢原子的能级图,一群氢原子在n=4的定态发生跃迁时,能产生 种不同频率的光,其中产生的光子中能量最大是 ev
(2)下列核反应中,X1是 、X2是 ,其中发生核裂变反应的是 。
①
②
(3)如图示,质量为m1=1kg和m2=2kg的两个小球在光滑的水平面上分别以V1=2m/s和V2=0.5m/s的速度相向运动,某时刻两球发生碰撞,碰后m1以1m/s的速度被反向弹回,求:
①碰后m2的速度
②两球发生碰撞的过程中m1受到的冲量
正确答案
(1)6、12.75ev(2)中子、氘核(用符号书写也给分)、①(3)1m/s方向向右、3NS 方向向左
试题分析:(1)从4到3,从4到2,从4到1,从3到2,从3到1,从2到1,共6种跃迁方式,所以产生6种不同频率的光,其中光子能量最大的是从4到1,即
(2)根据质量数和电荷数守恒可得,所以X1是中子,
,所以X2是氘核
(3)两球碰撞过程中动量守恒,以向右正方向,则,解得
,方向向右,
根据冲量定理可得,方向向左,
点评:做本题的关键是是理解相应的原理,特别是在书写核反应方程时,不能写等号,要写箭头,
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