由動量守恒定律 mVA0=mVA+MVB 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示：質(zhì)量為M=0.6kg的小沙箱，用長為L=1.60m的細(xì)線懸于空中某點(diǎn)，現(xiàn)用玩具手槍以v0=10m/s速度從左向右向沙箱發(fā)射質(zhì)量m=0.2kg的子彈，假設(shè)沙箱每次在最低點(diǎn)時，就恰好有一顆子彈與沙箱迎面飛來，射入沙箱并留在其中，不計(jì)空氣阻力，細(xì)線能承受的拉力足夠大，子彈與沙箱的作用時間極短，取g=10m/s2，求解下列問題：
（1）第一顆子彈射入沙箱時，沙箱的速度是多大？此后沙箱能否作完整的圓周運(yùn)動，試計(jì)算說明．
（2）對于第二顆子彈打入沙箱時沙箱速度的求解，有位同學(xué)作了如下的解法：設(shè)第二顆子彈打入沙箱后沙廂的速度為v2，則由動量守恒定律：2mv0=（M+2m）v2，故v2=
2mv0
M+2m
=
2×0.2×10
0.6+2×0.2
=4(m/s)．上述結(jié)果是否正確？若正確則說明理由，若錯誤，求出正確的結(jié)果．
（3）第三顆子彈打入沙箱時，沙箱的速度為多少？
（4）停止射擊后，要使沙箱靜止在最低點(diǎn)，射入沙箱的子彈數(shù)目為n，則n應(yīng)取
C
C

A．只能n=2
B．n為任意奇數(shù)
C．n為任意偶數(shù)
D．不論n為多少，沙箱均不能靜止在最低點(diǎn)．

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解析　設(shè)冰壺質(zhì)量為m，碰后中國隊(duì)冰壺速度為vx，

由動量守恒定律得

mv0＝mv＋mvx

解得vx＝0.1 m/s，故選項(xiàng)A正確．

答案　A

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如圖7-19甲所示，在光滑水平面上的兩個小球發(fā)生正碰，小球的質(zhì)量分別為m1和m2.圖7-19乙為它們碰撞前后的st圖線，已知m1＝0.1 kg.

         

圖甲                                                     圖乙

圖7-19

①碰前m2靜止，m1向右運(yùn)動  ②碰后m2和m1都向右運(yùn)動  ③由動量守恒定律可以算出m2＝0.3 kg  ④碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4 J的機(jī)械能

以上判斷正確的是（    ）

A.①③              B.①②③              C.①②④              D.③④

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1934年約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊靜止的Al，發(fā)現(xiàn)了放射性磷P和另一種粒子，并因這一偉大發(fā)現(xiàn)而獲得諾貝爾物理學(xué)獎．

(1)寫出這個過程的核反應(yīng)方程式．

(2)若該種粒子以初速度v0與一個靜止的12C核發(fā)生碰撞，但沒有發(fā)生核反應(yīng)，該粒子碰后的速度大小為v1，運(yùn)動方向與原運(yùn)動方向相反，求碰撞后12C核的速度．

【解析】：(1)核反應(yīng)方程式為：He＋Al―→P＋n

(2)設(shè)該種粒子的質(zhì)量為m，則12C核的質(zhì)量為12m.由動量守恒定律可得：mv0＝m(－v1)＋12mv2

解得：v2＝

則碰撞后該種粒子運(yùn)動方向與原粒子運(yùn)動方向相同．

 

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40 kg的女孩騎自行車帶30 kg的男孩(如圖18所示)，行駛速度2.5 m/s.自行車行駛時，男孩要從車上下來．

(1)他知道如果直接跳下來，他可能會摔跤，為什么？

(2)計(jì)算男孩下車的瞬間，女孩和自行車的速度．

(3)計(jì)算自行車和兩個孩子，在男孩下車前后整個系統(tǒng)的動能的值．如有不同，請解釋．

【解析】：(1)如果直接跳下來，人具有和自行車相同的速度，腳著地后，腳的速度為零，由于慣性，上身繼續(xù)向前傾斜，因此他可能會摔跤．所以他下來時用力往前推自行車，這樣他下車時水平速度是0.

(2)男孩下車前后，對整體由動量守恒定律有：

(m1＋m2＋m3)v0＝(m1＋m2)v

v＝4 m/s(m1表示女孩質(zhì)量，m2表示自行車質(zhì)量，m3表示男孩質(zhì)量)

(3)男孩下車前系統(tǒng)的動能

Ek＝(m1＋m2＋m3)v

＝(40＋10＋30)×(2.5)2J

＝250 J

男孩下車后系統(tǒng)的動能

Ek′＝(m1＋m2)v2＝(40＋10)×42J＝400 J

男孩下車時用力向前推自行車，對系統(tǒng)做了正功，使系統(tǒng)的動能增加了150 J.

 

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