题目内容
【题目】小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶,靶装在车上的另一端,如图所示.已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹),每颗子弹质量为m,共n发,打靶时,枪口到靶的距离为d.若每发子弹打入靶中,就留在靶里,且待前一发打入靶中后,再打下一发.则以下说法中正确的是( )
A.待打完n发子弹后,小车将以一定的速度向右匀速运动
B.待打完n发子弹后,小车应停在射击之前位置的右方
C.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移相同
D.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移不相同
【答案】B,C
【解析】解:子弹、枪、人、车系统水平方向不受外力,水平方向动量一直守恒,子弹射击前系统总动量为零,子弹射入靶后总动量也为零,故仍然是静止的;
设子弹出口速度为v,车后退速度大小为v′,以向左为正,根据动量守恒定律,有:0=mv﹣[M+(n﹣1)m]v′…①
子弹匀速前进的同时,车匀速后退,故:vt+v′t=d…②
联立解得:v′= ,t= ,
故车后退距离为:△s=v′t= × = ;
每颗子弹从发射到击中靶过程,车均退△S,故n颗子弹发射完毕后,小车后退:S=n△S= ;
由于整个系统动量守恒,初动量为零,故打完n发后,车静止不动,小车应停在射击之前位置的右方,故AD错误,BC正确;
故选:BC.
【考点精析】掌握动量守恒定律是解答本题的根本,需要知道动量守恒定律成立的条件:系统不受外力或系统所受外力的合力为零;系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多;系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.
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