第三节 动量守恒定律
关于碰撞系统的动量守恒
例1 质量为2m的物体A,以一定的速度沿光滑水平面运动,与一静止的物体B碰撞后粘为一体继续运动,它们共同的速度为碰撞前A的速度的2/3,则物体B的质量为( ).
A.m B.2m C.3m D.
分析与解在碰撞的过程中,A,B物体构成的系统,动量守恒,并且碰撞后两者具有共同的速度.
设碰撞前A的速度为 ,碰撞后两者共同的速度为 ,B物体质量为M
答案:A.
微观粒子的动量守恒的应用
例2 一个不稳定的原子核,质量为M,处于静止状态,当它以速度 释放一个质量为m的粒子后,则原子核剩余部分的速度为( ).
A. B.
C. D.
分析与解:在这个过程中原子核和它释放出的粒子构成的系统,满足动量守恒定律且总动量大小为零,选取 的方向为正方向.
方向与 的方向相反.
答案:C.
空中爆炸物体的平抛运动
例3 向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成a、b两块,若质量较大的a块的速度仍沿原来的方向,那么下列说法中正确的是( ).
A、b的速度方向一定与原速度方向相反
B、从炸裂到落地这段时间内,a飞行距离一定比b大
C、a、b一定同时到达水平地面
D、a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等
分析与解:当炸弹爆炸瞬间,炸弹具有水平方向的速度,并且水平方向不受外力.所以水平方向炸弹的动量守恒,那么以后a、b两块的动量和一定保持不变,且方向一定与原来水平方向相同,所以b的速度方向也可能与原方向相同.由于两者具有水平方向的速度且高地高度相同,因此一定同时落地,由于不知a、b速度的大小所以无法比较a、b飞行的水平距离.爆炸力对a、b的作用大小是相同的,且作用的时间相同,所以爆炸力冲量的大小相等.
答案:C、D.