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- 2021-05-13 发布
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动量守恒定律及其应用
1.质量为m的小球A沿光滑水平面以速度v0与质量为2m静止的小球B发生正碰,碰撞后,A球的动能变为原来的,那么小球B的速度是.
A. B.
C.2 D. 3
【解析】设碰后A球的动能为,则
=×,解得= .
由于A球碰后速度方向可能有两种情况,即由动量守恒定律得:m=m·+2m,解得= ;
或者m=-m·+2m,,解得=.
【答案】B
2.如图所示,一艘小船静止在平静的水面上,船前舱有一抽水机,抽水机把前舱的水均匀抽往后舱,不计水的阻力,在船的前舱与后舱分开、不分开的两种情况,船的前舱运动情况分别是.
A.不动;向前匀速运动
B.向前加速运动;不动
C.不动;向后匀速运动
D.向后匀速运动;不动
【解析】分开时,前舱和抽出的水相互作用,靠反冲向前加速运动.若不分开,前后舱和水是一个整体,则不动.
【答案】B
3.如图所示,A、B两物体的质量mA>mB,中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧,放在平板小车C上后,A、B、C均处于静止状态.若地面光滑,则在细绳被剪断后,A、B从C上未滑离之前,A、B沿相反方向滑动过程中( )
A.若A、B与C之间的摩擦力大小相同,则A、B组成的系统动量守恒,A、B、C组成的系统动量也守恒
B.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动量不守恒,A、B、C组成的系统动量也不守恒
C.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动量不守恒,但A、B、C组成的系统动量守恒
D.以上说法均不对
【解析】当A、B两物体组成一个系统时,弹簧的弹力为内力,而A、B与C之间的摩擦力为外力.当A、B与C之间的摩擦力等大反向时,A、B组成的系统所受外力之和为零,动量守恒;当A、B与C之间的摩擦力大小不相等时,A、B组成的系统所受外力之和不为零,动量不守恒.而对于A、B、C组成的系统,由于弹簧的弹力,A、B与C之间的摩擦力均为内力,故不论A、B与C之间的摩擦力的大小是否相等,A、B、C组成的系统所受外力之和均为零,故系统的动量守恒.
【答案】C
5.如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点,质量相等.Q与轻质弹簧相连.设Q静止,P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞.在整个碰撞过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于( )
A.P的初动能 B.P的初动能的
C.P的初动能的 D.P的初动能的
【解析】两者速度相等时,弹簧最短,弹性势能最大.设P的初速度为v,两者质量为m,弹簧最短时两者的共同速度为v′,弹簧具有的最大弹性势能为Ep.根据动量守恒,有mv=
2mv′,根据能量守恒有=×2m+Ep,以上两式联立求得Ep=
.可见弹簧具有的最大弹性势能等于滑块P原来动能的一半,B正确.
【答案】B
6.如图所示,质量为m的小物块,在与水平方向成α角的力F作用下,沿光滑水平面运动,物块通过A点和B点的速度分别是和,物块由A运动到B的过程中,力F对物块做功W和力F对物块作用的冲量I的大小是( )
A.W=-
B.W>-
C.I=-
D.I>-
【解析】小物块受力如图所示.
由动能定理W=-,
由动量定理F·cos α·t=-,
而I=F·t>-,
所以I>-,故A、D正确,B、C错误.
【答案】A、D