题目内容

【题目】质量为4.0千克的物体A静止在光滑的水平桌面上.另一个质量为2.0千克的物体B以5.0米/秒的水平速度与物体A相撞,碰撞前后两物体的速度在同一水平直线上.求:
(1)若碰撞后物体B以1.0米/秒的速度反向弹回.则碰后物体A的速度为多大;
(2)若两物体发生的是完全弹性碰撞,则碰撞过程中物体A所受到的冲量的大小.

【答案】
(1)解:规定B的运动方向为正方向,根据动量守恒得,

mBv0=mAvA﹣mBvB

代入数据解得vA=3m/s.

答:碰后物体A的速度为3m/s;


(2)A、B为弹性碰撞,则动量守恒,规定B的初速度方向为正方向,

有:mBv0=mBvB′+mAvA′,

根据机械能守恒得,

代入数据解得vA′=3.3m/s,

根据动量定理得,I=mAvA′﹣0=4×3.3Ns=13.2Ns.

答:碰撞过程中物体A所受到的冲量的大小为13.2Ns.


【解析】本题考查动量守恒定律,机械能守恒和动量定理的基本应用,知道完全弹性碰撞过程中动量守恒、机械能守恒。
【考点精析】关于本题考查的机械能守恒及其条件和动量定理,需要了解在只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变;动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统.对物体系统,只需分析系统受的外力,不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量;动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.对于变力,动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值才能得出正确答案.

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