内容正文:
第一章 动量守恒定律
1.3动量守恒定律
一、单选题
1.如图甲所示,光滑水平面上有 、 两个小球, 球向静止的 球运动并与 球发生正碰后粘合在一起共同运动,其碰前和碰后的 图像如图乙所示。已知 ,两球因碰撞而损失的机械能为 ,则( )
A. E=15J B. E=12J C. E=6J D. E=5J
【答案】 A
【解析】两球碰撞前a球的速度大小为 b球的速度大小为0,碰撞后a、b两球的速度大小为
根据动量守恒定律可得
解得
根据动能定理可得损失的机械能为
故答案为:A。
2.如图所示,A,B两小球质量相同,在光滑水平面上分别以动量 和 (向右为参考系正方向)做匀速直线运动,则在A球追上B球并与之碰撞的过程中,两小球碰撞后的动量 和 可能分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】 C
【解析】AD.两小球质量相同,设质量都是m,则开始时的动能
碰撞后的动能应
AD不符合题意;
B.根据动量守恒定律知,两球碰撞的过程中,应该是B球的动量增加,A球的动量减小,A的动量不能增加,B不符合题意;
C.根据动量守恒定律,如果两球碰撞后一起运动,则二者的动量相等,都是 ,C项是可能的,C符合题意;
故答案为:C。
3.在爆炸实验基地有一发射塔,发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射,上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2:1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬开始计时,在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 两碎块的位移大小之比为1:2
B. 爆炸物的爆炸点离地面高度为80m
C. 爆炸后质量大的碎块的初速度为68m/s
D. 爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m
【答案】 B
【解析】A.爆炸时,水平方向,根据动量守恒定律可知
因两块碎块落地时间相等,则
则
则两碎块的水平位移之比为1:2,而从爆炸开始抛出到落地的位移之比不等于1:2,A不符合题意;
B.设两碎片落地时间均为t,由题意可知
解得t=4s
爆炸物的爆炸点离地面高度为
B符合题意;
CD.爆炸后质量大的碎块的水平位移
质量小的碎块的水平位移
爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m+680m=1020m
质量大的碎块的初速度为
CD不符合题意。
故答案为:B。
4.质量为M的小车静止在光滑水平面上,质量为m的人站在小车左端.在此人从小车的左端走到右端的过程中 ( )
A. 若在走动过程中人突然相对于车停止,这时车相对于地的速度将向右
B. 人在车上行走的平均速度越大,走到右端时车在地面上移动的距离越大
C. 人在车上行走的平均速度越小,走到右端时车在地面上移动的距离越大
D. 不管人以什么样的平均速度行走,车在地面上移动的距离都一样
【答案】 D
【解析】人和小车为一个整体,水平方向不受外力,水平方向动量守恒,人在车上静止时动量也为零,人和车会同时静止,A不符合题意;mv1=Mv2 , mv1t= Mv2t,ms1=Ms2 , 可见移动的距离与平均速度无关,BC不符合题意;D对;
故答案为:D
5.把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是( )
A. 枪和子弹组成的系统,动量守恒
B. 枪和车组成的系统,动量守恒
C. 若忽略不计子弹和枪筒之间的摩擦,枪、车和子弹组成系统的动量才近似守恒
D. 枪、车和子弹组成系统的动量守恒
【答案】 D
【解析】枪和弹组成的系统,由于小车对枪有外力,枪和弹组成的系统外力之和不为零,所以动量不守恒,A不符合题意;枪和车组成的系统,由于子弹对枪有作用力,导致枪和车组成的系统外力之和不为零,所以动量不守恒,B不符合题意;枪、弹、车组成的系统,它们之间相互作用的力为内力,比如枪弹和枪筒之间的摩擦力,系统所受外力之和为零,系统动量守恒,D符合题意C不符合题意.
故答案为:D
6.如图所示,光滑水平桌面上放置质量为M=2