动量守恒例题和练习(基础)【例1】设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块,并留在木块中不再射出。求木块和子弹的共同速度。
【例2】质量为m的人站在质量为M,长为L的静止小船的右端,小船的左端靠在岸边。当他向左走到船的左端时,船左端离岸多远?
解析:先画出示意图。人、船系统动量守恒,总动量始终为零,所以人、船动量大小始终相等。从图中可以看出,人、船的位移大小之和等于L。设人、船位移大小分别为l1、l2,则:
mv1Mv2,两边同乘时间t,ml1Ml2,而l1l2L,
∴l2
mMm
L
【例3】总质量为M的火箭模型从飞机上释放时的速度为v0,速度方向水平。火箭向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气后,火箭本身的速度变为多大?
解析:火箭喷出燃气前后系统动量守恒。喷出燃气后火箭剩余质量变为Mm,以v0方
向为正方向,Mv0
muM
mvv
Mv0M
mum
【例4】抛出的手雷在最高点时水平速度为10ms,这时突然炸成两块,其中大块质量
1
f300g仍按原方向飞行,其速度测得为50ms,另一小块质量为200g,求它的速度的大小和方向。
设手雷原飞行方向为正方向,则整体初速度v010ms;m103kg的大块速度为
v150ms、m202kg的小块速度为v2,方向不清,暂设为正方向。
由动量守恒定律:
m1m2v0m1v1m2v2
v2
m1
m2v0m2
m1v1
03021002
0350
50ms
此结果表明,质量为200克的部分以50ms的速度向反方向运动,其中负号表示与所设正方向相反
【例5】把一支枪固定在小车上,小车放在光滑的水平桌面上.枪发射出一颗子弹.对
于此过程,下列说法中正确的是(
)
A.枪和子弹组成的系统动量守恒
B.枪和车组成的系统动量守恒
C.车、枪和子弹组成的系统动量守恒
D.车、枪和子弹组成的系统近似动量守恒,因为子弹和枪筒之间有摩擦力.且摩擦力的冲量甚小
【例6】一个质量M1kg的鸟在空中v06ms沿水平方向飞行,离地面高度h20m,忽被一颗质量m20g沿水平方向同向飞来的子弹击中,子弹速度v300ms,击中后子弹留在鸟体内,鸟立即死去,g10ms2.求:鸟被击中后经多少时间落地;鸟落地处离被击中处的水平距离.
2
f【例7】一列车沿平直轨道以速度v0匀速前进,途中最后一节质量为m的车厢突然脱钩,若前部列车的质量为M,脱钩后牵引力不变,且每一部分所受摩擦力均正比于它的重力,则当最后一节车厢滑行停止的时刻,前部列车的速度为()
【例8】质量m110g的小球在光滑的水平桌面上以v130cms的速率向右运动,r