- 动量守恒定律
- 共5880题
一块足够长的木板,放在光滑水平面上.在木板上自左向右放有序号是1、2、3……n的木块,所有木块的质量均为m,与木板间的动摩擦因数都相同.开始时,木板静止不动,第1、2、3……n号木块的初速度分别为v0、2v0、3v0……nv0,v0方向都向右,如下图所示,木板的质量与所有木块的总质量相等,最终所有小木块都与木板以相同的速度匀速运动.求在整个过程中木板运动的最大速度.
正确答案
v
所有木块在木板上相对木板滑动时对地的加速度相同,均为a=μg,各木块减速同时木板加速,木块先后顺序按1、2、3、4……n相对木板静止,只要有的木块还相对木板滑动,木板就加速.所以,当所有木块都相对木板静止时,木板运动的速度最大,设为vm.木块在木板上滑动过程中,所有木块与木板组成的系统动量守恒,由动量守恒定律选初末两状态便可求得vm.
所有木块与木板组成的系统动量守恒,当它们达共同速度时,木板达最大速度vm.
由动量守恒定律得
mv0+m·2v0+m·3v0+…+m·nv0=(n+n)mvm
所以vm=(1+2+3+…+n)v0=
v0.
长为l的轻绳,一端用轻环套在水平光滑的横杆上,另一端连接一质量为m的小球.开始时,将系球的绳子绷紧并转到横杆平行位置,然后无初速释放,当绳子与横杆成角时(如图所示),小球速度在水平方向的分量是多大?竖直方向的分量是多大?
正确答案
0;
环与球m的水平方向上动量守恒,则0=
,轻环
=0,∴
=0,即球只有竖直速度在竖直方向上做自由落体运动,下落h=lsin
时的速度
.
如图所示。光滑水平面上的木板C的质量mC=2kg、长l=2m,它的BA两端各有块挡板。木板的正中央并列放着两个可以视为质点的滑块A和B,它们的质量mA=1kg、mB=4kg,A、B之间夹有少许炸药。引爆炸药,A、B沿同一直线向两侧分开,运动到两端的挡板时与板粘贴在一起。A、B与木板C之间的摩擦不计。引爆时间及A、B跟挡板碰撞的时间也不计。若爆炸后A获得的速度vA=6m/s,试计算:
小题1:A、B都与挡板粘贴在一起以后,木板C的速度。
小题2:从引爆炸药到A、B 都与挡板粘贴在一起的时间差。
正确答案
小题1:0
小题2:0.214s
(10分)如图所示,平板B的质量为mB=1kg,放置在光滑的水平面上,质量为mA=2kg的小铁块A,以vA="2" m/s的速度水平向右滑上平板,小铁块A最终没有滑离平板B,取水平向右为正方向,小铁块A看成质点,求:
(1)如图甲所示,若平板B开始静止,平板B的最终速度的大小和方向
(2)如图乙所示,若平板B开始时是以vB=10m/s的速度向左匀速运动,平板B的最终速度大小和方向
正确答案
(1),小车B的速度方向水平向右
(2),方向水平向左
(1)根据动量守恒定律 ………2分
解得: ………2分
小车B的速度方向水平向右 ………1分
(2)根据动量守恒定律 ………2分
解得: ………2分
负号表示小车B的速度方向与正方向相反,即为水平向左 ………1分
(10分)质量为M的楔形物块上有圆弧轨道,静止在水平面上。质量为m的小球以速度v1向物块运动。不计一切摩擦,圆弧小于90°且足够长。求小球能上升到的最大高度H和物块的最终速度v。
正确答案
;
(1)小球上升到最高点,速度相等
由水平系统动量守恒得:
由系统机械能守恒得: 解得
——————————————5分
(2)全过程系统水平动量守恒:
由系统机械能守恒得:
解得 ————————————————————5分
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