物理题运动学碰撞 求详解 质量为m的物块甲以3m⼀s的速度在光滑水平面上运动。。

2025-05-10 18:07:13
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回答1:

A: 错,所有物理过程动量守恒都成立。
B: 错误;由于质量相同,牛顿第一定律指出,物体所相互作用力大小相等方向相反,所以动量以相同大小减少,方向相反;物理过程最初为甲乙速率都减小,能量转化一部分到弹簧的弹性势能,当动量减少到一方速率为零时,即乙方速率为1m/s,甲方为零,此时还有速度差,所以甲会反向加速,乙方继续减速,知道两者速度相等,弹簧停止压缩,速度相等是速度0.5m/s,最终在弹簧释放弹性势能的作用下才开始远离。
C 正确,上面分析指出动量变化量相同。甲减少2m动量,乙方减少2m动量,剩余2m动量,速率为2m/s.
D 错误,质量相同的物体弹性碰撞交换速度,所以甲的最终速率为4m/s.

回答2:

A 错。弹簧作用过程中,整个系统没有外力,就没有外部的冲量,动量守恒,不守恒的是动能,因为有一部分转化为弹簧的弹性势能。

B 错。相距最近时,是总动能最小时
mv=m(v1+v2) v=1m/s
E=1/2m(v1^2+v2^2)=m(v1^2-v1+0.5)
函数的抛物线,开口向上,v1=0.5m/s时,动能最小,此时v2=0.5m/s,所以两个物体都在运动。

C 对。甲速度=1m/s的方向有两种可能,且都在碰撞过程中,动量守恒可以得到题中两个答案,因为速度都很小,不用多考虑能量守恒的问题。

D 错。忽略弹簧,实际过程是弹性碰撞,没有能量损失,因为质量相同,结果就是甲把速度给了乙,乙把速度给了甲,无论哪个物体,速率都不会超过这个范围,不可能到5m/s