A、B两船的质量均为M,它们都静止在平静的湖面上,当A船上质量为M2的人以水平速度v从A船跳到B船,再从B船跳回A船,设水对船的阻力不计,经多次跳跃后,人最终跳

A、B两船的质量均为M,它们都静止在平静的湖面上,当A船上质量为M2的人以水平速度v从A船跳到B船,再从B船跳回A船,设水对船的阻力不计,经多次跳跃后,人最终跳

题型:不详难度:来源:
AB两船的质量均为M,它们都静止在平静的湖面上,当A船上质量为M2的人以水平速度vA船跳到B船,再从B船跳回A船,设水对船的阻力不计,经多次跳跃后,人最终跳到B船上,则(  )
A.AB两船的速度大小之比为3∶2
B.AB(包括人)动量大小之比为1∶1
C.AB(包括人)动量之和为零
D.因跳跃次数未知,故以上选项均无法确定

答案
ABC
解析
这里涉及三个物体(A船、B船和人)组成的系统,选这三个物体为一系统,则系统水平方向不受外力作用,系统的总动量守恒,由于动量守恒定律只需要考虑过程的始末状态,而不必涉及具体的中间运动过程,也就不必关心人来回跳的次数了,所以此题应对系统的始末状态来进行分析.
A船、B船和人这三个物体为一系统,则它们的初始总动量为0,由动量守恒定律可知,系统以后的总动量将一直为0.选最终B船的运动方向为正方向,则由动量守恒定律可得:
解得:
所以,AB两船的速度大小之比为3∶2,选项A正确.AB(包括人)的动量大小相等,方向相反,动量大小之比为1∶1,选项B正确.由于系统总动量始终守恒为零,故AB(包括人)动量之和也始终为零,选项C正确.
举一反三
在光滑的高5 m的平台上,有一个质量为1.9 kg的木块,质量为0.1 kg的子弹以20 m/s的水平速度射入木块并留在木块中,求木块落地后水平位移的大小.
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最初斜面和木箱均静止,后来木箱自光滑斜面滑下,如图16-10所示,木箱和斜面的质量分别为m="10" kg和M="50" kg,斜面长L="2" m,不计斜面与地面的摩擦,斜面倾角为30°.求木箱滑至斜面底部时斜面移动的距离.

图16-10
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气功碎石表演中,质量M="200" kg的石板压在演员身上,另一个演员举起质量m="5" kg的铁锤,使劲地向石板砸去的瞬间,石板被砸碎了,而演员安然无恙.试通过分析和必要的理论计算来说明其中的奥妙.
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如图16-7所示,质量为m的小球以水平速度v垂直撞到竖直墙壁上之后,以相同的速率反弹回来,则小球撞击墙壁前后动量的变化为_____________,方向与反弹后方向_____________.
          
图16-7
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如图16-8所示,质量为m1的车厢静止在光滑的水平面上,车厢内有一质量为m2的物体以初速度v0沿车厢水平地板向右运动,与车厢两壁发生若干次碰撞后,最后静止在车厢中,此时车厢的速度为_____________.
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