正确率40.0%质量为$${{8}{0}{k}{g}}$$的冰球运动员甲,以$${{5}{m}{/}{S}}$$的速度在水平冰面上向右运动时,与质量为$$1 0 0 k g_{\cdot}$$速度为$${{3}{m}{/}{s}}$$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,下列说法中正确的是()
D
A.碰后乙向左运动,速度大小为$${{l}{m}{/}{s}}$$
B.碰后乙向右运动,速度大小为$${{7}{m}{/}{s}}$$
C.碰撞中甲$${、}$$乙的机械能总共增加了$${{1}}$$$${{4}{5}{0}{J}}$$
D.碰撞中甲$${、}$$乙的机械能总共损失了$${{1}}$$$${{4}{0}{0}{J}}$$
3、['弹性碰撞', '非完全弹性碰撞']正确率40.0%质量为$${{1}{k}{g}}$$的小球$${{A}}$$以$$v_{0}=4 m / s$$的速度与质量为$${{3}{k}{g}}$$的静止小球$${{B}}$$发生正碰,碰后$${{A}}$$球速度为$${{v}_{1}{,}{B}}$$球速度为$${{v}_{2}}$$,关于$${{v}_{1}}$$和$${{v}_{2}}$$的数值中可能的是$${{(}{)}}$$
A
A.$$v_{1}=1 m / s$$$$v_{2}=1 m / s$$
B.$$v_{1}=2. 5 m / s$$$$v_{2}=0. 5 m / s$$
C.$$v_{1}=0. 5 m / s$$$$v_{2}=2 m / s$$
D.$$v_{1}=-5 m / s$$$$v_{2}=3 m / s$$
8、['非完全弹性碰撞']正确率40.0%在一次救灾行动中,需要把飞机上的$${{5}{0}}$$麻袋粮食投放到行驶的列车上,已知列车的质量为$${{M}}$$,列车在铁轨上以速度$${{v}_{0}}$$做匀速直线运动,列车上方的飞机也沿铁轨以速度$${{v}_{1}}$$同向匀速飞行.在某段时间内,飞机连续释放下$${{5}{0}}$$袋粮食,每袋粮食质量为$${{m}}$$,且这$${{5}{0}}$$袋粮食全部落在列车车厢内.不计列车与铁轨之间的摩擦,则列车载有粮食后的速度为()
A
A.$$\frac{M v_{0}+5 0 m v_{1}} {M+5 0 m}$$
B.$${\frac{M v_{0}-5 0 M v_{1}} {M+5 0 m}}$$
C.$$\frac{M v_{0}} {M+5 0 m}$$
D.$$\frac{5 0 m v_{1}} {M+5 0 m}$$
第2题解析:
已知:$$m_1 = 80 \text{kg}$$,$$v_1 = 5 \text{m/s}$$(向右);$$m_2 = 100 \text{kg}$$,$$v_2 = -3 \text{m/s}$$(向左);碰后$$v_1' = 0$$
1. 动量守恒:$$m_1 v_1 + m_2 v_2 = m_1 v_1' + m_2 v_2'$$
代入:$$80 \times 5 + 100 \times (-3) = 80 \times 0 + 100 \times v_2'$$
计算:$$400 - 300 = 100 v_2'$$,得$$v_2' = 1 \text{m/s}$$(向右)
2. 机械能变化:$$\Delta E = \left( \frac{1}{2} m_1 v_1'^2 + \frac{1}{2} m_2 v_2'^2 \right) - \left( \frac{1}{2} m_1 v_1^2 + \frac{1}{2} m_2 v_2^2 \right)$$
代入:$$\Delta E = \left( 0 + \frac{1}{2} \times 100 \times 1^2 \right) - \left( \frac{1}{2} \times 80 \times 5^2 + \frac{1}{2} \times 100 \times 3^2 \right)$$
计算:$$\Delta E = 50 - (1000 + 450) = -1400 \text{J}$$(损失1400J)
正确选项:D
第3题解析:
已知:$$m_A = 1 \text{kg}$$,$$v_0 = 4 \text{m/s}$$;$$m_B = 3 \text{kg}$$,$$v_B = 0$$;碰后速度$$v_1$$和$$v_2$$
1. 动量守恒:$$m_A v_0 = m_A v_1 + m_B v_2$$,即$$1 \times 4 = 1 \times v_1 + 3 \times v_2$$
2. 能量约束:$$\frac{1}{2} m_A v_0^2 \geq \frac{1}{2} m_A v_1^2 + \frac{1}{2} m_B v_2^2$$(非弹性碰撞)
验证各选项:
A. $$v_1 = 1$$,$$v_2 = 1$$:动量$$1+3=4$$守恒;能量$$0.5 \times 16 = 8 \geq 0.5 \times 1 + 1.5 \times 1 = 2$$,可能
B. $$v_1 = 2.5$$,$$v_2 = 0.5$$:动量$$2.5+1.5=4$$守恒;能量$$8 \geq 3.125 + 0.375 = 3.5$$,可能
C. $$v_1 = 0.5$$,$$v_2 = 2$$:动量$$0.5+6=6.5 \neq 4$$,不守恒
D. $$v_1 = -5$$,$$v_2 = 3$$:动量$$-5+9=4$$守恒;能量$$8 \geq 12.5 + 13.5 = 26$$,不可能
正确选项:A、B
第8题解析:
已知:列车质量$$M$$,速度$$v_0$$;粮食每袋$$m$$,共50袋,飞机速度$$v_1$$
粮食投放过程水平方向动量守恒:投放前系统总动量 = 投放后系统总动量
投放前:$$M v_0 + 50 m v_1$$(粮食初速为飞机速度$$v_1$$)
投放后:$$(M + 50 m) v$$($$v$$为共同速度)
列方程:$$M v_0 + 50 m v_1 = (M + 50 m) v$$
解得:$$v = \frac{M v_0 + 50 m v_1}{M + 50 m}$$
正确选项:A