27动量守恒定律及其应用1.(2017·安徽滁州联考)(多选)一质量为M的小船静止在平静的湖面上,船头和船尾各站一位质量均为m的游泳爱好者,两人分别从船头和船尾沿相反的方向跃入水中,则下列说法中正确的有()A.若两人同时以相等的速率跃入水中,则船仍保持静止B.若两人先后以相等的相对水的速率跃入水中,则船速等于0C.若两人先后以相等的相对船的速率跃入水中,则船速等于0D.无论两人如何跃入水中,船始终保持静止答案AB解析两个人和船组成的系统在水平方向上动量守恒,开始总动量为零,不管谁先跃入水中,若两人相对水的速率相等,则有0=mv-mv+Mv′,可知v′=0,故A、B正确
若两人先后以相等的相对船的速率跃入水中,可知两人相对水的速度大小不等,根据动量守恒定律知,船速不为0,故C、D错误
2.如图所示,一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上,斜面体质量为M,顶端高度为h,今有一质量为m的小物体,沿光滑斜面下滑,当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时,斜面体在水平面上移动的距离是()A
答案C解析此题属“人船模型”问题
m与M组成的系统在水平方向上动量守恒,设m在水平方向上对地位移为x1,M在水平方向上对地位移为x2,因此有0=mx1-Mx2且x1+x2=联立解得x2=,C正确
3.(2017·黑龙江哈三中二模)如图所示,在光滑水平面上质量为m的物体A以速度v0与静止的物体B发生碰撞,物体B的质量为2m,则碰撞后物体B的速度大小可能为()A.v0B
答案D解析物体A与物体B碰撞的过程中动量守恒,选物体A原来的运动方向为正方向:如果发生的是完全非弹性碰撞,由动量守恒定律得mv0=(m+2m)v,计算得出v=;如果发生的是弹性碰撞,由动量守恒定律得mv0=mv1+2mv2,由能量守恒定律得mv=mv+·2mv,计算得出v2=
碰撞后物体B的速度满足≤vB≤,D正确