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1、实验题 质量为m=60 kg的人站在质量为M=100 kg的小车上,一起以v=3 m/s的速度在光滑水平地面上做匀速直线运动.若人相对车以u="4" m/s的速率水平向后跳出,则车的速率变为__________.
参考答案:4.5 m/s
本题解析:取小车的初速度方向为正方向,设人跳出小车时车的速度为v′,则此时人对地的速度为(u+v′).由动量守恒定律得 (M+m)v=Mv′+m(u+v′),所以,人向后跳出后,车的速率为 v′=
="4.5" m/s(式中u取负值代入).
本题难度:简单
2、实验题 总质量为M的热气球由于故障在高空以速度v竖直匀速下降,为了阻止其继续下降,在t=0时刻,从热气球中释放了一个质量为m的沙袋.不计空气阻力,当t=_____时,热气球停止下降,此时沙袋的速度为______(此时沙袋未着地).
参考答案:
本题解析:因为开始热气球匀速下降,所以热气球受到的浮力等于其重力,即F=Mg,释放沙袋后,对气球由动量定理(选择向下为正方向),有
[(M-m)g-F]·t=0-(M-m)v
时间t=(M-m)v/mg
在沙袋落地之前,对系统(气球及释放的重物)分析,该系统所受合外力为零,所以系统的动量守恒.取竖直向下为正方向,由动量守恒定律得Mv=mv′,解得:v′=Mv/m
即气球的速度减为零时,沙袋的速度为Mv/m.
本题难度:简单
3、选择题 一个静止的质量为m的不稳定原子核,当它完成一次α衰变,以速度v发射出一个质量为mα的α粒子后,其剩余部分的速度为
[? ]
A.
B.-v
C.
D.
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 甲、乙两船的质量均为M,它们都静止在平静的湖面上,质量为M的人从甲船跳到乙船上,再从乙船跳回甲船,经过多次跳跃后,最后人在乙船上.假设受的阻力可忽略,则 (? )
A.甲、乙两船的速度大小之比为3∶2
B.甲、乙两船(包括人)的动量大小之比为1∶1
C.甲、乙两船(包括人)的动量之和为零
D.因跳跃次数未知,故无法判断
参考答案:BC
本题解析:两船和人组成的系统满足动量守恒.初态动量为零,最后的动量也为零,因此甲、乙两船(包括人)的动量大小一定相等.
本题难度:简单
5、选择题 一个不稳定的原子核质量为M,处于静止状态,放出一个质量为m的粒子后反冲。已知放出的粒子的动能为E0,则原子核反冲的动能为
[? ]
A.E0
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般