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《動(dòng)量守恒定律習(xí)題及答案》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、1.一質(zhì)量為0.1千克的小球從0.80米高處自由下落到一厚軟墊上,若從小球接觸軟墊到小球陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷了0.20秒,則這段時(shí)間內(nèi)軟墊對(duì)小球的沖量為多少?2.水平面上放置一輛平板小車,小車上用一個(gè)輕質(zhì)彈簧連接一個(gè)木塊,開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),一顆子彈以水平速度vo=100m/s打入木塊并留在其中(設(shè)作用時(shí)間極短),子彈質(zhì)量為mo=0.05kg木塊質(zhì)量為m1=0.95kg小車質(zhì)量為m2=4kg各接觸面摩擦均不計(jì),求木塊壓縮彈簧的過(guò)程中,彈簧具有的最大彈性勢(shì)能是多少?3.質(zhì)量為m的子彈打入靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為M的木塊中,木塊動(dòng)能增
2、加6J,求子彈動(dòng)能的取值范圍?4.水平面上有兩塊相同木板BC,質(zhì)點(diǎn)重物A在B右端,ABC質(zhì)量等。現(xiàn)A和B以同一速度滑向靜止的C,BC正碰后BC粘住,A在C上有摩擦滑行,到C右端未落。求BC正撞后v1與A到C右端v2之比。這期間C走過(guò)的距離是C長(zhǎng)的多少倍解:設(shè)A,B初始速度為V碰撞的時(shí)候,對(duì)B、C使用動(dòng)量守恒定律(A實(shí)際沒參與碰撞)有mV=2mV1,得到V1=V/2在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)用一次動(dòng)量守恒有2mV=3mV2,得到V2=2V/3所以V1/V2=3:4假設(shè)C走過(guò)的距離為L(zhǎng),C木塊的寬度為c,摩擦力為F碰撞之后,A,B,C初動(dòng)能和=
3、末動(dòng)能和+摩擦力做功有0.5mV^2+0.5*2m(V/2)^2=0.5*3m*(2V/3)^2+Fc求得F*c=mV^/12……(1)對(duì)于A,有A初動(dòng)能=A末動(dòng)能+摩擦力對(duì)A做功有0.5mV^2=0.5m(2V/3)^2+F*L求得F*L=mV^5/18……(2)(2)比(1)式得到L/c=10:35.在光滑的水平面上有兩塊木塊A和B,質(zhì)量均為m,B的左側(cè)固定一輕質(zhì)彈簧,開始時(shí)B靜止,A以v0無(wú)機(jī)械損失向右撞B。求當(dāng)彈簧最短,AB的速度,彈簧的彈性勢(shì)能。解:碰撞過(guò)程中,A速率減小B速率增加。等A,B速率相等的那一刻之后A的速
4、率就小于B的了,之后彈簧開始伸長(zhǎng)了,所以AB速率相等時(shí),彈簧最短。A,B和彈簧的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。設(shè)共同速度為V那么有mV0=2mV,得到V=mV0/2m=V0/2系統(tǒng)機(jī)械能也守恒,設(shè)彈性勢(shì)能為U那么有初動(dòng)能=末動(dòng)能+U0.5mV0^2=0.5*2m*V^2+U,將V=V0/2帶入求得U=mV0^2/46.在光滑水平面上,有AB兩小車,水平面左側(cè)有一豎墻,在小車B上坐著一個(gè)小孩,小孩和B的總質(zhì)量是A的10倍,兩車從靜止開始,小孩把A車以相對(duì)于地面的速度推出,車A與強(qiáng)碰撞后仍以原速率返回,小孩接到A車后,又把它以相對(duì)于速度V推出,車
5、A返回后小孩再把他推出,每次推出A車后,車A相對(duì)于地面的速度都是V,方向向左,則小孩把A車推出多少次后,車A返回時(shí),小孩不能在接到A車解:設(shè)A小車質(zhì)量為m,則B車和小孩總質(zhì)量是10m第一次推小車,B車和小孩獲得動(dòng)量mV以后每推一次,因?yàn)锳車的動(dòng)量改變2mV,所以B車和小孩組成的系統(tǒng)獲得動(dòng)量2mV.如果最后一次推車后,小孩不能接到A。那么要求小孩的速度要大于A車的速度設(shè)次數(shù)為N。那么有mV+2mVN為B車和小孩獲得的總動(dòng)量,對(duì)應(yīng)B車的速率為V'=[mV+2mV(N-1))]/10m=(V+2NV)/10,當(dāng)V'大于等于V時(shí),就不
6、能借到車了這樣得到N最少等于67.有A、B兩質(zhì)量均為M的小車,在光滑的水平面上以相同的速度V相向運(yùn)動(dòng),A車上一質(zhì)量為m的人至少要以多大的速度(對(duì)地)從A車跳到B車上,才能避免兩車相撞?人和兩個(gè)車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。解:不相撞,就要求最終A、B車,以及人這三個(gè)至少速度要大小相同,方向一致。設(shè)共同速度為V1,有(M+m)*V-MV=(2M+m)*V1得到V1=mV/(2M+m)設(shè)人起跳速度為V'那么有mV'-MV=(M+m)*V1解得V'=V*(2M^2+2Mm+m^2)/【m(2M+m)】8.連同裝備在內(nèi)質(zhì)量M=100kg的宇航
7、員離飛船45m處與飛船相對(duì)靜止,他帶有一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg氧氣的儲(chǔ)氣筒,其噴嘴可使氧氣以V=50m/s的速度在幾段的時(shí)間內(nèi)相對(duì)宇航員自身噴出。宇航員完成任務(wù)時(shí)要返回,他向反向釋放0.15kg氧氣,同時(shí)留一部分氧氣供返回途中呼吸。設(shè)他的耗氧量k是2.5×10-4次方kg/s,求總共用掉的氧氣是多少?解:解:噴氣過(guò)程動(dòng)量守恒有0.15*50=(100-0.15)V求出V=0.075m/s人回到飛船用時(shí)間t=45/0.075=600秒總共用掉氧氣為0.15+600*2.5×10-4次方=0.3千克9.長(zhǎng)度L=1m、質(zhì)量M=0.25
8、kg的木板放在光滑水平面上,質(zhì)量m=2kg的小物塊位于木板的左端,木板和物塊間的動(dòng)摩擦因素μ=0.1,先突然給木板一向左的初速度Vo=2m/s,同時(shí)對(duì)小物塊施加一水平向右的恒定拉力F=10N,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,物塊與木板相對(duì)靜止,取g=10,求:物塊最終在木板上的位置解:動(dòng)量方