光滑水平面上静放两个半径相同的小球A和B,质量分别为mA=2kg、mB=3kg,现给A球一大小为v0=10m/s的水平初速度,使其与B球发生正碰.①若测得B球被
题型:开封模拟难度:来源:
光滑水平面上静放两个半径相同的小球A和B,质量分别为mA=2kg、mB=3kg,现给A球一大小为v0=10m/s的水平初速度,使其与B球发生正碰. ①若测得B球被碰后的速度为vB=6m/s,求碰后A球的速度; ②若考虑碰撞过程中机械能损失的各种情况,求碰后B球速度的可能取值. |
答案
①根据动量守恒定律得 mAv0=mAvA+mBvB 代入解得 vA=1m/s ②(i)若两球发生完全非弹性碰撞,损失的机械能最大,B获得的速度最小, 则 mAv0=(mA+mB)v共 代入解得 v共=4m/s 若两球发生完全弹性碰撞,B获得的速度最大.由系统动量守恒和机械能守恒,得 mAv0=mAv1+mBv2 mA=mA+mB 联立解得 v2=8m/s 故碰后B球速度的可能取值范围为4m/s≤v2≤8m/s. 答:①碰后A球的速度是1m/s. ②碰后B球速度的可能取值范围为4m/s≤v2≤8m/s. |
举一反三
“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式,即原子核俘获一个核外电子,核内一个质子变为中子,原子核衰变成一个新核,并且放出一个中微子(其质量小于电子 质量且不带电).若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”(电子的初动量可不计),则( )A.生成的新核与衰变前的原子核质量数相同 | B.生成新核的核电荷数增加 | C.生成的新核与衰变前的原子核互为同位素 | D.生成的新核与中微子的动量大小相等 |
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质量为M的物块在光滑水平面上以速度v运动,与质量为m的静止物块发生正碰,碰撞后两者的动量正好相等.两者质量之比可能为( ) |
如图所示,在光滑绝缘水平面上的M、N两点各放有一个电荷量分别为+q和+2q的完全相同的金属球A、B.在某时刻,使A、B以相等的初动能E开始沿同一直线相向运动(这时它们的动量大小为P),若它们在碰撞过程中无机械能损失,碰后又各自返回.它们返回M、N两点时的动能分别为E1和E2,动量大小分别为P1和P2,则下列结论正确的是( )A..E1=E2>E,P1=P2>P | B..E1=E2=E,P1=P2=P | C..碰撞一定发生在M、N连线中点的左侧 | D..两球不可能同时返回到M、N两点 |
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如图所示,水平面上OA部分粗糙,其他部分光滑.轻弹簧一端固定,另一端与质量为M的小滑块连接,开始时滑块静止在O点,弹簧处于原长.一质量为m的子弹以大小为v的速度水平向右射入滑块,并留在滑块中,子弹打击滑块的时间极短,可忽略不计.之后,滑块向右运动并通过A点,返回后恰好停在出发点O处.求: (1)子弹打击滑块结束后的瞬间,滑块和子弹的共同速度大小; (2)试简要说明滑块从O到A及从A到O两个过程中速度大小的变化情况,并计算滑块滑行过程中弹簧弹性势能的最大值; (3)滑块停在O点后,另一颗质量也为m的子弹以另一速度水平向右射入滑块并停留在滑块中,此后滑块运动过程中仅两次经过O点,求第二颗子弹的入射速度u的大小范围. |
假设一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子相互碰撞后,电子向某一方向运动,光子沿另一方向散射出去,则这个散射光子跟原来的光子相比( )A.频率变大 | B.速度变小 | C.光子动量变大 | D.波长变长 |
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