组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 动量守恒定律 > 动量守恒定律的应用 > 碰撞 > 利用动量守恒计算解决简单的碰撞问题
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:224 题号:10838190
有一种研究带电粒子相互作用的装置简化后的情形如图所示,让高温气化的中性磷()分子进入电离室A,在那里被电离成带正电的粒子和电子。某时刻一个三价磷粒子M从电离室缝S1飘出(速度可视为0),随即进入S1S2之间的加速电场被加速,在缝S2处与静止的二价硼()粒子N发生正碰(碰撞后质量与电量均不变),碰撞的恢复系数为,两物体碰撞后的分离速度与碰撞前的接近速度的比值叫做恢复系数。碰撞后两粒子均垂直进入匀强磁场,最后两粒子分别打在底片上的PQ两点。缝S1S2O所在直线与底片垂直,加速电压U=5×104V,磁场宽度d=12cm,磁感应强度B=。中子和质子的质量均取1.6×10-27kg,电子的电量取1.6×10-19C。求:
(1)粒子M射入缝S2时的速度为多大?
(2)两粒子碰撞后的速度为多大?
(3)PQ两点之间的距离为多大?

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【推荐1】冬奥会冰壶比赛中所用的冰壶半径为r=0.15m,除颜色外其他完全相同。如图甲所示,某队员将红壶推出,之后与静止在半径R=1.83m的圆形营垒中心的蓝壶发生对心碰撞,碰撞时间极短,碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面,来减小阻力。碰撞前后两壶运动的v-t图线如图乙中实线所示。取重力加速度
(1)求碰撞后瞬间蓝壶的速度大小,进而通过计算判断碰撞过程中,红壶和蓝壶组成的系统机械能是否守恒;
(2)求蓝壶碰撞后滑行的距离;
(3)某同学查阅资料得知:红壶和蓝壶对心碰撞前后相对速度大小之比不变,这个结论和碰撞前红壶和蓝壶的状态无关。若某次碰撞后,蓝壶正好完全滑出营垒,求此次碰撞前红壶的速度大小。(结果保留2位有效数字即可)
2022-05-04更新 | 369次组卷
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【推荐2】如图所示,在倾角为θ = 30o 的光滑斜面的底端有一个固定挡板D,小物体C靠在挡板D上,小物体BC用轻质弹簧拴接.当弹簧处于自然长度时,BO点;当B静止时,BM点, 已知OM = l.在P点还有一小物体A,使A从静止开始下滑,AB相碰后一起压缩弹簧.A第一次脱离B后最高能上升到N点,且ON = 1.5lB向上运动时还会拉伸弹簧,能使C物体刚好能脱离挡板D.已知ABC的质量都是m,重力加速度为g.已知弹性势能与形变量大小有关.试求:

(1)弹簧的劲度系数;
(2)弹簧第一次恢复到原长时小物体B的速度大小;
(3)MP两点之间的距离.
2016-12-07更新 | 2072次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
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【推荐3】如图所示,水平桌面离水平地面的高度h=0.2m,两根固定在桌面上的光滑平行金属导轨, 间距L=1m,左侧接有R=0.9Ω的电阻,导轨电阻不计。图中MN右侧区域(不包括MN)有一方向垂直于导轨向上、磁感应强度B=1T的匀强磁场。开始时有质量m2=0.1kg的绝缘棒b静止在MN处,现有质量m1=0.4kg长度L=1m、电阻r=0.1Ω的金属棒a以初速度v0=10m/s垂直于导轨向右运动,并与b棒发生碰撞,碰后ab棒继续向右运动,运动过程中始终与导轨接触良好。最终a棒静止在导轨上,b棒落到地面,落点与导轨右端的水平距离为x2=1.6m,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)碰后瞬间,ab棒的速度;
(2)整个过程中,通过电阻R的电荷量;
(3)导体棒a在磁场中运动的距离。

   
2023-08-01更新 | 217次组卷
共计 平均难度:一般