两球在水平面上相向运动,发生正碰后都变为静止。可以肯定的是,碰前两球的________。
A.质量相等 B.动能相等
C.动量大小相等 D.速度大小相等
C 两小球组成的系统碰撞过程中满足动量守恒,两球在水平面上相向运动,发生正碰后都变为静止,故根据动量守恒定律可以断定碰前两球的动量大小相等方向相反,C正确。
如图1-6所示,在光滑水平面上质量分别为mA=2 kg、mB=4 kg,速率分别为vA=5 m/s、vB=3 m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动,下述正确的是________。
图1-6
A.它们碰撞前的总动量是18 kg·m/s,方向水平向右
B.它们碰撞后的总动量是18 kg·m/s,方向水平向左
C.它们碰撞前的总动量是2 kg·m/s,方向水平向右
D.它们碰撞后的总动量是2 kg·m/s,方向水平向左
D 根据题述,它们碰撞前的总动量是mBvB-mAvA=2 kg·m/s,方向水平向左,根据动量守恒定律,它们碰撞后的总动量是2 kg·m/s,方向水平向左,选项D正确A、B、C错误。
将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是________。
A.v0 B.v0
C.v0 D.v0
D 本题考查火箭反冲模型,意在考查考生对动量守恒定律的认识和应用能力。由动量守恒定律有mv0=(M-m)v,可得火箭获得的速率为v0,选D。
如图1-8所示,质量为m的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m的物体,某时刻给物体一个水平向右的初速度v0,那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后________。
图1-8
A.两者的速度均为零
B.两者的速度总不会相等
C.盒子的最终速度为mv0/M,方向水平向右
D.盒子的最终速度为mv0/(M+m),方向水平向右
D 由于盒子内表面不光滑,在多次碰撞后物体与盒子相对静止,B项错误;由动量守恒得:mv0=(M+m)v′,解得:v′=,故D项正确,A、C项错误。
如图1-9,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止。若救生员以相对水面速度v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为________。
图1-9
A.v0+v B.v0-v
C.v0+(v0+v) D.v0+(v0-v)
C 根据动量守恒定律,选向右方向为正方向,则有(M+m)v0=Mv′-mv,解得v′=v0+(v0+v),故选项C正确。
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