答案 D
解析 选向右的方向为正方向,根据动量守恒定律得:2mv0-2mv0=mvA+2mvB=0,选项A、B、C都不满足此式,只有选项D满足此式,所以D项正确。
12.[2015·北京高考] 实验观察到,静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变,衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意图如图所示,则( )
A.轨迹1是电子的,磁场方向垂直纸面向外 B.轨迹2是电子的,磁场方向垂直纸面向外 C.轨迹1是新核的,磁场方向垂直纸面向里 D.轨迹2是新核的,磁场方向垂直纸面向里 答案 D
解析 β衰变方程:AX―→-1e+A+1Y,知电子电量较小。由动量守恒定律知两粒子动量大小相等。由r=,得re>rY,故轨迹1是电子的,轨迹2是新核的。由左手定则知,D正确。
13. [2014·福建高考]一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率
Z 0
ZmvqBv2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1
为( )
A.v0-v2 C.v0-v2 答案 D
解析 忽略空气阻力和质量损失,系统动量守恒,有(m1+m2)v0=m2v2+m1v1,解得v1=v0
+(v0-v2),D正确。
14.[2014·重庆高考]一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v=2 m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为3∶1。不计质量损失,取重力加速度g=10 m/s,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )
2
B.v0+v2 D.v0+(v0-v2)
m2m1m2m1
m2m1
答案 B
3
解析 设弹丸爆炸前质量为m,爆炸成甲、乙两块后质量比为3∶1,可知m甲=m,m乙
41
=m。设爆炸后甲、乙的速度分别为v1、v2,爆炸过程中甲、乙组成的系统在水平方向动量431
守恒,取弹丸运动方向为正方向,有mv=mv1+mv2,得3v1+v2=8。爆炸后甲、乙两弹片
4412
水平飞出,做平抛运动。竖直方向做自由落体运动,h=gt,可得t=2
2h=1 s;水平方
g向做匀速直线运动,x=vt,所以甲、乙飞行的水平位移大小与爆炸后甲、乙获得的速度大小在数值上相等,因此也应满足3x1+x2=8,从选项图中所给数据可知,B正确。
15.[2017·石家庄一中月考]将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )
A.v0 B.v0 C.答案 D
解析 根据动量守恒定律mv0=(M-m)v,得v=
mMMmmv0 D.v0 M-mM-mmMv0,选项D正确。
M-m16. [2017·浙江宁波期末]如图,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为( )
A.v0+v C.v0+(v0+v) 答案 C
解析 取向右为正方向,由动量守恒有(M+m)v0=-mv+Mv′,解之有v′=v0+(v0+
mMmMB.v0-v D.v0+(v0-v)
mMmMmMv),故C正确。
17.[2017·江苏泰州检测] 如图所示,质量分别为m1和m2的小球A、B在光滑水平面上分别以速度v1、v2同向运动,并发生对心碰撞,碰后B被右侧墙壁原速率弹回,又与A碰撞,再一次碰