动量守恒定律及其应用 联系客服

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6.【2015天津-9】(18分)如图所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,A球在水平面上静止放置.B球向左运动与A球发生正碰,B球碰撞前、后的速率之比为3:1,A球垂直撞向挡板,碰后原速率返回。两球刚好不发生第二次碰撞。A、B两球的质量之比为,A、B碰撞前、后两球总动能之比为。

【答案】4 :1 9 :5

【解析】因两球刚好不发生碰撞,说明AB碰撞后速率大小相同,规定向左为正方向,由动量守恒定律可知

,而

,解得

;碰撞前后总

动能之比为;

考点:动量守恒定律

7.(2014·30(2))如图所示,一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控福建理综·

制系统使箭体与卫星分离.已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为()A.v0-v2 C.v0-【答案】D

v2

B.v0+v2 D.v0+

(v0-v2)

【解析】根据动量守恒定律(m1+m2)v0=m1v1+m2v2解得v1=v0+错误,D正确.

(v0-v2),故A、B、C

8.(2014·4)一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v=2 m/s,爆炸成为甲、乙重庆·

2

两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1,不计质量损失,重力加速度g=10 m/s.则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )

【答案】B

【解析】弹丸爆炸瞬间爆炸力远大于外力,故爆炸瞬间动量守恒.因两弹片均水平飞出,飞行时间t=

=1 s,取向右为正方向,由水平速度v=知,选项A中,v甲=2.5 m/s,v

=-0.5 m/s;选项B中,v甲=2.5 m/s,v乙=0.5 m/s;选项C中,v甲=1 m/s,v乙=2 m/s;选项D中,v甲=-1 m/s,v乙=2 m/s.因爆炸瞬间动量守恒,故mv=m甲v甲+m乙v乙,其中m甲=

m,m乙=

m,v=2 m/s,代入数值计算知选项B正确.

9.(2014·21)一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰.全国·若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( )

A. B.

C.【答案】A

D.

【解析】设中子的质量为m,则被碰原子核的质量为Am,两者发生弹性碰撞,据动量守恒,有mv0=mv1+Amv′,据动能守恒,有|v1|=

v0,故中子前、后速率之比为

.

Amv′2.解以上两式得中子的速率为

10.【2014·上海卷】动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行,它们的速度大小之比原来动量大小之比

,则动量之比。

;两者碰后粘在一起运动,其总动量与A

【答案】1:2 1:1

【解析】由题意可知,物体A、B动能相等,即有

1,又vA:vB=2:12,化简12两

式得mA:mB=1:4,由动量定理p=mv知pA:pB=mAvA:mBvB=1:2;以物体A的运动方向为正方向,则两物体碰后总动量p=mAvA+mBvB,即

=1:1.

11.【2014·江苏卷】牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载,A、B两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16。分离速度是指碰撞后B对A的速度,接近速度是指碰撞前A对B的速度。若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B,且为对心碰撞,求碰撞后A、B的速度大小。

【答案】

【解析】设A、B球碰后速度分别为和

由动量守恒定律

且由题意知

解得

12.【2014·全国大纲卷】冰球运动员甲的质量为80.0kg。当他以5.0m/s的速度向前运动时,与另一质量为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短,求:

(1)碰后乙的速度的大小; (2)碰撞中总机械能的损失。 【答案】(1)1.0m/s (2)1400J

【解析】(1)设运动员甲、乙的质量分别为m、M碰前速度大小分别为v和V,碰后乙的速度为,由动量守恒定律得:

代入数据得:

(2)设碰撞过程中总机械能的损失为△E,应有:

联立上式,代入数据得:△E=1400J 【考点】动量守恒、机械能守恒

13.【2014·山东卷】如图,光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质量为m,,开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度

,一段时间后,B与A同向运动发生碰撞

并粘在一起,碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半。求:

(i)B的质量;

(ii)碰撞过程中A、B系统机械能的损失。

【答案】(i);(ii)

【解析】(i)以初速度的方向为正方向,设B的质量为A、B碰撞后的共同速度为v,,

由题意知:碰撞前瞬间A的速度为,碰撞瞬间B的速度为2v,由动量守恒定律得

由①式得

(ii)从开始到碰撞后的全过程,由动量守恒定律得

设碰撞过程A、B系统机械能的损失为

,则