二道物理题 碰撞与动量守恒的 求详细解题过程!2 3选择题

2025-05-16 11:42:27
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回答(1):

题2:把小球与小车看做一个封闭系统,系统在水平方向不受外力作用,系统动量(在水平方向),能量都是守恒的。小球在A点时动量为零,小车动量也为零,即系统在水平方向初始动量为零,初始能量即为小球的有效重力势能。
注意:a.动量是矢量,有大小有方向,能量为标量,只有大小。b.有效重力势能指小球可以转化为动能的最大势能,也就是小球从A点到凹槽底部竖直距离这段距离重力对小球做的功,很明显这段距离是固定的,可见有效重力势能是一定的,小球是不可能跑出凹槽的(系统能量守恒)。
设,在到达凹槽某一点后小球相对小车静止,由于系统时时刻刻在水平方向动量守恒与初始动量相等并且为零,所以此时系统在水平方向的速度一定为零,换句话说,此时小车,小球水平方向的速度都为零。又因为系统能量守恒,而此时小车小球都静止,所以系统此时的能量全部转化为小球重力势能,可见小球此时的高度是和A点水平的,而这点就是B点。得出结论:小球一定能到达B点,A选项错误,BC正确。现在考察D选项,若小球与小车有摩擦力将损失能量,所以系统能量不守恒,但是摩擦力属于系统内力,不对系统总动量产生影响,所以D错,换句话说,系统之间的力是相对的,是抵消的,要影响一个系统的动量,必须借助外部的力,这就好比一个人不能一只脚踩着另外一只脚飞上天,因为两只脚互为相互作用力,真正决定人能否飞上天的是地球引力,也就是人这一系统之外的力(外力)。

题3:先将船A,船B,人,三者看做一个封闭系统。因为三者初始动量都为零,自然得出系统初始水平动量为零。
因为最后状态是:人在船B上,可知人与船B速度相同。分别设船A速度为V1,人与船B速度为V2,V1*m+V2*(m+m/2)=0,推出V1= -(3/2)*V2。题目中速度比实际上是指速度大小的比,这里取V1比V2的绝对值即可得到答案C。
注意:速度是矢量(这也是动量为什么是矢量的原因),这里取任意速度为正另一速度自然取负,这里用的是标准解题形式。

回答(2):

第二题A .根据能量守恒 球能回到B点 B球在下滑过程中给小车一个斜向左下的力,小车向左运动,当小球到达最低点时 小车的动能+小球的动能=MGR C小球向上运动,给小车一个斜向右下的力,小车慢慢停下,相反小车给小球一个斜向左上的力小球向上运动。当小球运动到B点时,二者静止。D初始状态水平动量为零,如果二者之间有摩擦,最后的状态时小球停在最低点,二者静止,水平动量为零,守恒。

第三题我先算一算   人跳了若干次最后停在B上,可以简化为只是往B船跳一次 根据动量守恒和能量守恒,动量mv(A)=1/2mv(人) V(A)=1/2V(人) 1/2mv(人)=3/2mv(B) V(B)=1/3V人
V(A):V(B)=3:2

动能W(A)=1/2mV(A)^2 W(B)=1/2x3/2mV(B)^2 W(A):W(B)=3:2 所以答案C正确 答案B动量应为1:1

回答(3):

2)C将他们看成一个整体就可以了,整个过程没外力对他起作用;