8.如圖,-玩具車攜帶若干質(zhì)量為m1的彈丸,車和彈丸的總質(zhì)量為m2,在半徑為R的水平光滑軌道上以速率V0做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若小車每一周便沿運(yùn)動(dòng)方向相對(duì)地面以恒定速度u發(fā)射-枚彈丸.求:
(1)至少發(fā)射多少顆彈丸后小車開始反向運(yùn)動(dòng)?
(2)寫出小車反向運(yùn)動(dòng)前發(fā)射相鄰兩枚彈丸的時(shí)間間隔的表達(dá)式.
7.甲、乙兩個(gè)小孩各乘一輛冰車在水平冰面上游戲,甲和他的冰車總質(zhì)量共為M =30 kg,乙和他的冰車總質(zhì)量也是30 kg,游戲時(shí),甲推著一個(gè)質(zhì)量m =15 kg的箱子,和他一起以大小為V0=2m/s的速度滑行,乙以同樣大小的速度迎面滑來(lái),如圖,為了避免相撞,甲突然將箱子沿冰面推給乙,箱子滑到乙處時(shí)乙迅速把它抓住,若不計(jì)冰面的摩擦,問甲至少要以多大的速度(相對(duì)地面)將箱子推出,才能避免與乙相撞.(注意兩人避免相撞的條件)
6.兩塊厚度相同的木塊A和B,緊靠著放在光滑的水平面上,其質(zhì)量分別為mA=2.0kg,mB=0.90kg,它們的下底面光滑,上表面粗糙,另有一質(zhì)量mC=0.10kg的滑塊C(可視為質(zhì)點(diǎn)),以VC=10m/s的速度恰好水平地滑A的上表面,如圖所示,由于摩擦,滑塊最后停在木塊B上,B和C的共同速度為0.50m/s.
(1)木塊A的最終速度VA;
(2)滑塊C離開A時(shí)的速度VC’
5.
如圖所示,質(zhì)量為M的平板車在光滑水平面上以速度v勻速運(yùn)動(dòng),車身足夠長(zhǎng),其上表面粗糙,質(zhì)量為m的小球自高h處由靜止下落,與平板車碰撞后,每次上升高度仍為h,每次碰撞過程中,由于摩擦力的沖量不能忽略,小球水平速度逐漸增大,撞擊若干次后,小球水平速度不再增大,則平板車的最終速度V是多大?
4.在質(zhì)量為M 的小車中掛有一單擺,擺球的質(zhì)量為m。,小車(和單擺)以恒定的速度V沿光滑水平地面運(yùn)動(dòng),與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,在此碰撞過程中,下列哪些說法是可能發(fā)生的( ).
A.小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化,分別變?yōu)?i>V1、V2、V3,滿足(m。十M)V=MVl十mV2十m。V3
B.?dāng)[球的速度不變,小車和木塊的速度變?yōu)?i>V1、V2,滿足MV=MVl十mV2
C.?dāng)[球的速度不變,小車和木塊的速度都變?yōu)?i>V’,滿足MV=(M 十m)V’
D.小車和擺球的速度都變?yōu)?i>V1,木塊的速度變?yōu)?i>V2,滿足(M+mo)V=(M+mo)Vl+mV2
3.一小型宇宙飛船在高空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)如果飛船沿其速度相反的方向彈射出一個(gè)質(zhì)量較大的物體,則下列說法中正確的是( ).
A.物體與飛船都可按原軌道運(yùn)行
B.物體與飛船都不可能按原軌道運(yùn)行
C.物體運(yùn)行的軌道半徑無(wú)論怎樣變化,飛船運(yùn)行的軌道半徑一定增加
D.物體可能沿地球半徑方向豎直下落
2.兩名質(zhì)量相等的滑冰人甲和乙都靜止在光滑的水平冰面上.現(xiàn)在其中一人向另一人拋出一個(gè)籃球,另一人接球后再拋回.如此反復(fù)進(jìn)行幾次后,甲和乙最后的速率關(guān)系是 ( ).
A.若甲先拋球,則一定是V甲>V乙
B.若乙最后接球,則一定是V甲>V乙
C.只有甲先拋球,乙最后接球,才有V甲>V乙
D.無(wú)論怎樣拋球和接球,都是V甲>V乙
1.質(zhì)量為m的人隨平板車以速度V在平直跑道上勻速前進(jìn),不考慮摩擦阻力,當(dāng)此人相對(duì)于車豎直跳起至落回原起跳位置的過程中,平板車的速度 ( )
A.保持不變 B.變大 C.變小
D.先變大后變小 E.先變小后變大
5.如圖所示,人與冰車質(zhì)量為M,球質(zhì)量為m,開始均靜止于光滑冰面上,現(xiàn)人將球以對(duì)地速度V水平向右推出,球與擋板P碰撞后等速率彈回,人接住球后又將球以同樣的速度V向右推出……如此反復(fù),已知M = 16 m,試問人推球幾次后將接不到球?
分析:(該題是多過程動(dòng)量守恒問題,可以采用數(shù)學(xué)歸納的方法研究;當(dāng)然也可整個(gè)過程采用動(dòng)量定理研究)
解析: 取水平向左為正方向,冰車、人、球?yàn)橄到y(tǒng).由動(dòng)量守恒定律,
對(duì)第一次推球過程有:
![]()
對(duì)第二次整個(gè)接、推球過程有: ![]()
對(duì)第三次整個(gè)接、推球過程有:![]()
對(duì)第n次整個(gè)接、推球過程同理分析得:
設(shè)推球n次后恰接不到球,則
,故有
代人已知條件
解得:n = 8.5, 即人推球9次后將接不到球.
三:動(dòng)量守恒定律適應(yīng)練習(xí)
丹陽(yáng)六中 馬躍中
4.如圖所示,一塊足夠長(zhǎng)的木板,放在光滑水平面上,在木板上自左向右并非放有序號(hào)是1,2,3,…,n的物體,所有物塊的質(zhì)量均為m,與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同,開始時(shí),木板靜止不動(dòng),第1,2,3,…n號(hào)物塊的初速度分別是v
,2 v
,3 v
,…nv
,方向都向右,木板的質(zhì)量與所有物塊的總質(zhì)量相等 ,最終所有物塊與木板以共同速度勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)物塊之間均無(wú)相互碰撞,木板足夠長(zhǎng)。試求:
(1)所有物塊與木板一起勻速運(yùn)動(dòng)的速度v
;
(2)第1號(hào)物塊與木板剛好相對(duì)靜止時(shí)的速度v
;
(3)通過分析與計(jì)算說明第k號(hào)(k<n=物塊的最小速度v![]()
分析:(多個(gè)物體組成的系統(tǒng),應(yīng)恰當(dāng)選擇小系統(tǒng)利用動(dòng)量守恒定律求解)
在木板上各個(gè)物塊相對(duì)木板運(yùn)動(dòng),都給木板一個(gè)向右的磨擦力,因各個(gè)物塊質(zhì)量相同,滑動(dòng)磨擦力都一樣,木板在磨擦力的作用下向右加速。由于每個(gè)物塊的初始速度不同,因而相對(duì)木板靜止的物塊順序依次是1,2,…,n號(hào),當(dāng)?shù)谝惶?hào)物塊由v
到相對(duì)木板靜止時(shí),其動(dòng)量變化設(shè)為△p
,則其他各個(gè)所有物塊在這段時(shí)間內(nèi)的動(dòng)量變化也都為△p
(f相同,T相同),因木板與所有物塊總動(dòng)量守恒,故可用動(dòng)量守恒關(guān)系求出第1號(hào)物塊相對(duì)木板靜止時(shí)的速度。
解析:(1)設(shè)所有物塊都相對(duì)木板靜止時(shí)的速度為 v
,因木板與所有物塊系統(tǒng)水平方向不受外力,動(dòng)量守恒,應(yīng)有:
m v
+m·2 v
+m·3 v
+…+m·n v
=(M + nm)v
1
M = nm, 2
解得:
v
=
(n+1)v
,
(2)設(shè)第1號(hào)物塊相對(duì)木板靜止時(shí)的速度為v
,取木板與物塊1為系統(tǒng)一部分,第2 號(hào)物塊到第n號(hào)物塊為系統(tǒng)另一部分,則
木板和物塊1 △p =(M + m)v
-m v
,
2至n號(hào)物塊 △p
=(n-1)m·(v
- v
)
由動(dòng)量守恒定律: △p=△p
,
解得
v
=
v
,
3
(3)設(shè)第k號(hào)物塊相對(duì)木板靜止時(shí)的速度由v
,則第k號(hào)物塊速度由k
v
減為v
的過程中,序數(shù)在第k號(hào)物塊后面的所有物塊動(dòng)量都減小m(k v
- v
),取木板與序號(hào)為1至K號(hào)以前的各物塊為一部分,則
△p=(M+km)v
-(m v
+m·2 v
+…+mk v
)=(n+k)m v
-
(k+1)m v![]()
序號(hào)在第k以后的所有物塊動(dòng)量減少的總量為
△p
=(n-k)m(k v
- v
)
由動(dòng)量守恒得 △p=△p
, 即
(n+k)m v
-
(k+1)m v
= (n-k)m(k v
- v
),
解得 v
=![]()
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