- 动量守恒定律
- 共5880题
[物理——选修3-5](15分)
小题1:“朝核危机”引起全球瞩目,其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆.重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239(Pu),这种钚239可由铀239(
U)经过n次β衰变而产生,则n为
小题2:如图所示,甲车质量为2kg,静止在光滑水平面上,其顶部上表面光滑,右端放一个质量为1kg的小物体,乙车质量为4kg,以5m/s的速度向左运动,与甲车碰撞后甲车获得6m/s的速度,物体滑到乙车上,若乙车足够长,其顶部上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则(g取10m/s2)
(1)物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止;
(2)物块最终距离乙车左端多大距离.
正确答案
小题1:A
小题2:0.8s 0.8m
经过1次β衰变核电荷数增加1,n=2,选项A正确
(1)对甲乙碰撞,动量守恒,m乙v0= m甲v1+ m乙v2,解得v2=2m/s。
木块滑向乙车,木块和乙车组成的系统,由动量守恒定律,m乙v2=(m+m乙) v,
解得v=1.6m/s。
木块在滑动摩擦力作用下向左匀加速运动,加速度a=μg=2m/s2。
木块在乙车上滑动时间t=v/a=0.8s。
(2)由动能定理,μmgs=m乙v22-(m+m乙) v2,
解得s=0.8m
(10分)光滑的水平面上,用轻质弹簧相连的质量均为m=2kg的A、B两物块都以6m/s的速度向右运动,弹簧处于原长。质量为mC=4kg的物块C静止在A和B的正前方,如图所示;B与C碰撞后(碰撞时间很短)二者粘在一起,在以后的运动中,试求:
(1)B与C碰撞后,物体B的速度是多少?
(2)弹簧的弹性势能的最大值是多少?
正确答案
(1)
(2)12J
(1)
(2)弹性势能最大时各物体速度都相同
质量为m="60" kg的人站在质量为M="100" kg的小车上,一起以v="3" m/s的速度在光滑水平地面上做匀速直线运动.若人相对车以u="4" m/s的速率水平向后跳出,则车的速率变为______.
正确答案
4.5 m/s
取小车的初速度方向为正方向,设人跳出小车时车的速度为v′,则此时人对地的速度为(u-v′).由动量守恒定律得(M+m)v=Mv′-m(u-v′),所以,人向后跳出后,车的速率为v′=="4.5" m/s.
一辆总质量为M的列车,在平直轨道上以v匀速行驶,突然后一节质量为m的车厢脱钩.假设列车受到的阻力与质量成正比,牵引力不变,则当后一节车厢刚好静止的瞬间,前面列车的速度为____________.
正确答案
因列车原来做匀速直线运动,故所受合外力为零,符合动量守恒的条件,根据动量守恒定律Mv=(M-m)v′,所以v′=.
在太空中有一枚相对太空站以速度v0飞行的火箭,总质量为M,火箭突然向后喷出质量为m的气体:(1)若气体相对太空站的速度为u,则火箭的速度变为多少?(2)若气体相对火箭的速度为u,则火箭的速度变为多少?
正确答案
(1) (2)v0+
(1)选太空站为参考系,以火箭和喷出的气体为系统,当气体以速度u喷出时,由于相互作用,火箭的速度改变了.取火箭前进方向为正方向,设火箭末速为v.
由Mv0=(M-m)v+m(-u)得,v=.
(2)选太空站为参考系,以火箭和喷出的气体为系统,当气体相对火箭喷出时,气体速度改变了,由于相互作用,火箭的速度也改变了.取火箭前进方向为正方向,设火箭末速为v,气体对太空站的速度为v′,由速度的合成得:v′=(-u)+v=v-u
根据动量守恒定律有:Mv0=(M-m)v+m(v-u),解得:v=v0+.
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