题目内容
5.质量相等的三个物体在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开一定距离,如图所示,具有初动能E0的第一号物块向右运动,依次与其余两个静止物块发生碰撞,最后这三个物块粘成一个整体,这个整体的动能等于( )A. | E0 | B. | $\frac{{2E}_{0}}{3}$ | C. | $\frac{{E}_{0}}{9}$ | D. | $\frac{{E}_{0}}{3}$ |
分析 碰撞过程遵守动量守恒定律,由动量守恒定律求出三个物体粘成一个整体后共同体的速度,即可得到整体的动能.
解答 解:取向右为正方向,设每个物体的质量为m.第一号物体的初动量大小为P0,最终三个物体的共同速度为v.
以三个物体组成的系统为研究对象,对于整个过程,根据动量守恒定律得:
P0=3mv
又P0=mv0,E0=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
联立得:$\sqrt{2m{E}_{0}}$=3mv
则得:v=$\frac{1}{3}$$\sqrt{\frac{2{E}_{0}}{m}}$
整体的动能为 Ek=$\frac{1}{2}•3m{v}^{2}$=$\frac{3}{2}m(\frac{1}{3}\sqrt{\frac{2{E}_{0}}{m}})^{2}$=$\frac{1}{3}{E}_{0}$.故ABC错误,D正确
故选:D
点评 从本题可体会到运用动量守恒定律的优越性,由于只考虑初末两个状态,不涉及过程的细节,运用动量守恒定律解题往往比较简洁.
练习册系列答案
相关题目
15.如图所示,物块的质量m=1kg,初速度v0=10m/s,在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动,某时刻后恒力F突然反向,整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示,g=10m/s2.下列说法中正确的是( )
A. | 0~5s内物块做匀减速运动 | |
B. | 在t=1s时刻,恒力F反向 | |
C. | 恒力F大小为10N | |
D. | 物块与水平面间的动摩擦因数为0.2 |
16.一质点运动的速度随时间变化的图象如图所示,下列判断正确的是( )
A. | 质点在第1s内做匀速直线运动,在第2s内静止 | |
B. | 质点在第1s内和第3s内的运动方向相反 | |
C. | 质点在第3s内的平均速度大小为1m/s | |
D. | 质点在第3s内的加速度逐渐变大 |
13.在下列与运动学相关的表述中,正确的是( )
A. | 公交车通过某路牌过程中速度是瞬时速度 | |
B. | 时间有方向,所以时间是矢量 | |
C. | 在描述运动时,参考系的选择是任意的,并假定它不动 | |
D. | 路程和位移是两个不同的物理量,但在数值上有可能相等 |
10.下列物理量中属于矢量的是( )
A. | 电流 | B. | 质量 | C. | 电场强度 | D. | 路程 |
17.如图所示虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线,其电势值已标明,一带电粒子只在电场力作用下飞经该电场时,恰沿图中的实线从A点运动到B点,则下列判断正确的是( )
A. | 粒子可能带负电 | |
B. | A点场强大于B点场强 | |
C. | 粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 | |
D. | 粒子由A点运动到B点的过程中电场力正功 |
10.如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R2为光敏电阻(随光照强度的增大而减小),C为电容器,L为小灯泡,电表为理想电表.在开关S闭合时减小照射光强度.则( )
A. | 电压表的示数减小 | B. | 小灯泡变亮 | ||
C. | 电容器上的电荷量增加 | D. | 两表示数变化量的比值|$\frac{△U}{△I}$|减小 |