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如图所示,某超市两辆相同的手推购物车质量均为m、相距为L沿直线排列,静置于水平地...

如图所示,某超市两辆相同的手推购物车质量均为m、相距为L沿直线排列,静置于水平地面上。为了节省收纳空间,工人给第一辆车一个瞬间的水平推力使其运动,并与第二辆车相碰,且在极短时间内相互嵌套结为一体,以共同的速度运动了距离,恰好停靠在墙边。若车运动时受到的摩擦力恒为车重的k倍,忽略空气阻力,重力加速度为g。求:

(1)购物车碰撞过程中系统损失的机械能;

(2)工人给第一辆购物车的水平冲量大小。

 

(1)ΔE =mkgl;(2) 【解析】试题分析:(1)两辆车碰撞过程中,系统动量守恒,根据动量守恒定律以及动能定理求出第一辆车的初速度以及碰撞后的共同速度,从而求出购物车碰撞过程中系统损失的机械能;(2)人给第一辆车水平冲量的转化为车的动量,之后车在摩擦力的作用下做减速运动,直到与第二辆车发生碰撞.碰撞后两车瞬间结为一体,可知有能量的损失而没有动量的损失,所以可以使用动量守恒定律写出碰撞前后的速度关系,最后的阶段两车一起减速.根据各阶段小车受力的特点,使用动量定理、动能定理以及动量守恒定律即可求解. (1)设第一辆车碰前瞬间的速度为,与第二辆车碰后的共同速度为. 由动量守恒定律有 由动能定理有 则碰撞中系统损失的机械能 联立以上各式解得 (2)设第一辆车推出时的速度为 由动能定理有 联立解得  
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高压采煤水枪出水口的横截面积为S,水的射速为v,水柱水平垂直地射到煤层后,速率变为0,若水的密度为,假定水柱截面不变,则水对煤层的冲击力是多大?

 

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如图所示,轻弹簧下悬重物m2,m2与m1之间用轻绳连接,均处于平衡状态.剪断m1、m2间的轻绳,经较短时间m1有速度u,m2有速度大小为v,求这段时间内弹力的冲量.

 

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一个质量为2kg的物体静止在光滑的水平面上,在8N的水平恒力作用下前进2m的过程中,求:(g=10m/s2

(1)物体获得的动量的大小及方向;

(2)重力对物体的冲量 大小及方向.

 

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如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)下列说法中符合本实验要求的是___________

A.安装轨道时,轨道末端必须水平

B.必要的测量仪器有天平、刻度尺和秒表

C.入射球必须比靶球质量大,且二者的直径必须相同

D.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一位置由静止释放

(2)图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时,先让入射小球多次从S位置由静止释放,找到其平均落地点的位置。然后把靶球静置于轨道的末端,再将入射小球从同一位置由静止释放,多次重复,并找到碰撞后两球各自落地点的平均位置。用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置与O点的距离(线段OM、OP、ON的长度),分别用x1x2x3表示。入射小球的质量m1,靶球的质量为m2,若满足关系式__________,则两球碰撞前后系统动量守恒。

 

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如图所示,物体A、B静止在光滑的水平面上,其中A、B质量相等且B以速度V向A运动,A的左端连着一根弹簧,最终A、B沿着同一条直线运动,则他们系统动能损失最大的时候是(    )

A. A刚开始压缩弹簧时

B. A的速度等于v时

C. B的速度等于零时

D. 弹簧压缩最短时

 

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