正确率60.0%甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动,已知它们的动量均为$$6 \mathrm{k g} \cdot\mathrm{m / s},$$甲追上乙并发生弹性碰撞,碰撞后乙球的动量变为$$\mathrm{8 k g \cdot m / s,}$$已知甲球的质量为$$0. 5 \mathrm{k g},$$则乙球的质量为()
B
A.$${{0}{.}{5}{{k}{g}}}$$
B.$${{0}{.}{7}{{k}{g}}}$$
C.$${{1}{.}{0}{{k}{g}}}$$
D.$${{1}{.}{4}{{k}{g}}}$$
2、['动量守恒-系统内力远大于外力或作用时间极短', '能量守恒定律']正确率19.999999999999996%质量为$${{M}}$$速度为$${{v}}$$的$${{A}}$$球,跟质量为$${{3}{M}}$$的静止$${{B}}$$球发生正碰,碰后$${{B}}$$球的速度可能是()
D
A.$${{1}{v}}$$
B.$${{0}{.}{8}{v}}$$
C.$${{0}{.}{6}{v}}$$
D.$${{0}{.}{3}{v}}$$
4、['动量守恒-系统内力远大于外力或作用时间极短']正确率40.0%在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为$$1 5 0 0 k g$$向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为$$3 0 0 0 \, k g$$向北行驶的卡车,碰撞后两辆车接在一起,并向南滑行了一小段距离后停下,根据测速仪的测定,长途客车碰前以$$2 0 m / s$$的速率行驶,由此可判断卡车碰撞前的行驶速率()
A
A.小于$$1 0 m / s$$
B.大于$$2 0 m / s$$,小于$$3 0 m / s$$
C.大于$$1 0 m / s$$,小于$$2 0 m / s$$
D.大于$$3 0 m / s$$,小于$$4 0 m / s$$
8、['动量守恒-系统内力远大于外力或作用时间极短', '非完全弹性碰撞']正确率60.0%质量为$${{m}}$$的小球$${{A}}$$以水平速度$${{v}}$$与原来静止在光滑水平面上的质量为$${{3}{m}}$$的小球$${{B}}$$发生弹性正碰,已知碰撞过程中$${{A}}$$球的动能减少了$${{7}{5}{\%}{,}}$$则碰撞后$${{B}}$$球的动能为()
A
A.$$\frac{3 m v^{2}} {8}$$
B.$$\frac{m v^{2}} {1 6}$$
C.$$\frac{m v^{2}} {8}$$
D.$$\frac{m v^{2}} {2}$$
10、['动量守恒-系统在某一方向不受力', '动量守恒-系统受到外力矢量和为0', '动量守恒-系统内力远大于外力或作用时间极短']正确率60.0%关于动量守恒的条件,下列说法正确的有()
C
A.只要系统内存在摩擦力,动量不可能守恒
B.只要系统受外力做的功为零,动量守恒
C.只要系统所受到合外力的冲量为零,动量守恒
D.系统加速度为零,动量不一定守恒
第一题解析:
已知条件:碰撞前动量 $$p_{甲}=6$$,$$p_{乙}=6$$;碰撞后 $$p_{乙}'=8$$;$$m_{甲}=0.5$$
1. 动量守恒:$$p_{甲}' + p_{乙}' = p_{甲} + p_{乙} = 12$$
得:$$p_{甲}' = 12 - 8 = 4$$
2. 弹性碰撞动能守恒:$$\frac{{p_{甲}'^2}}{{2m_{甲}}} + \frac{{p_{乙}'^2}}{{2m_{乙}}} = \frac{{p_{甲}^2}}{{2m_{甲}}} + \frac{{p_{乙}^2}}{{2m_{乙}}}$$
代入数据:$$\frac{{4^2}}{{2\times0.5}} + \frac{{8^2}}{{2m_{乙}}} = \frac{{6^2}}{{2\times0.5}} + \frac{{6^2}}{{2m_{乙}}}$$
化简:$$16 + \frac{{32}}{{m_{乙}}} = 36 + \frac{{18}}{{m_{乙}}}$$
解得:$$\frac{{14}}{{m_{乙}}} = 20$$,$$m_{乙} = 0.7 kg$$
答案:B
第二题解析:
已知:$$m_A=M$$,$$v_A=v$$,$$m_B=3M$$,$$v_B=0$$
1. 动量守恒:$$Mv = Mv_A' + 3Mv_B'$$
2. 弹性碰撞速度关系:$$v_B' = \frac{{2m_A}}{{m_A+m_B}}v_A = \frac{{2M}}{{4M}}v = 0.5v$$
3. 完全非弹性碰撞:$$v_B' = \frac{{m_A}}{{m_A+m_B}}v = \frac{{M}}{{4M}}v = 0.25v$$
实际碰撞后B球速度应在0.25v到0.5v之间
选项分析:A(1v)过大,B(0.8v)过大,C(0.6v)偏大,D(0.3v)在合理范围内
答案:D
第四题解析:
已知:$$m_1=1500$$,$$v_1=20$$(向南为正);$$m_2=3000$$,$$v_2=?$$(向北为负)
碰撞后共同速度向南,说明合动量向南
动量守恒:$$m_1v_1 + m_2v_2 = (m_1+m_2)v'$$
由于$$v'>0$$,得:$$1500\times20 + 3000\times v_2 > 0$$
解得:$$30000 + 3000v_2 > 0$$,$$v_2 > -10$$
又因碰撞后只滑行一小段距离,说明$$v'$$较小
若$$v_2=-10$$,则$$v'=0$$;若$$v_2<-10$$,则$$v'<0$$(向北)
所以$$v_2$$应略大于-10 m/s,即速率略小于10 m/s
答案:A
第八题解析:
已知:$$m_A=m$$,$$v_A=v$$;$$m_B=3m$$,$$v_B=0$$
A球动能减少75%,即剩余动能为原来的25%
碰撞后A球动能:$$\frac{{1}}{{2}}mv_A'^2 = 0.25\times\frac{{1}}{{2}}mv^2$$
解得:$$v_A' = 0.5v$$
动量守恒:$$mv = mv_A' + 3mv_B'$$
代入:$$v = 0.5v + 3v_B'$$,得$$v_B' = \frac{{v}}{{6}}$$
B球动能:$$E_{kB} = \frac{{1}}{{2}}\times3m\times(\frac{{v}}{{6}})^2 = \frac{{3m v^2}}{{72}} = \frac{{m v^2}}{{24}}$$
检查选项:$$\frac{{m v^2}}{{8}} = \frac{{3m v^2}}{{24}}$$,即选项A
答案:A
第十题解析:
A错误:系统内摩擦力是内力,不影响动量守恒
B错误:功为零不一定冲量为零,动量不一定守恒
C正确:冲量为零则动量变化为零,动量守恒
D正确:加速度为零只说明合外力为零,但系统各部分可能有相对运动
答案:C、D