原方向为正方向,则由动量守恒定律得:mAvA=(mA+mB)v,解得mA∶mB=1∶3,故C正确,A、B、D错误。
8.(2018·桂林质检)如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两个小球在同一直线上运动。两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为8 kg·m/s,运动过程中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则( )
A.右方为A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为 2∶3
B.右方为A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为 1∶6
C.左方为A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为 2∶3
D.左方为A球,碰撞后A、B两球的速度大小之比为 1∶6
解析:选C A、B 两球发生碰撞,规定向右为正方向,由动量守恒定律可得ΔpA=-ΔpB,由于碰后A球的动量增量为负值,所以右边不可能是A球,若是A球则动量的增量应该是正值,因此碰撞后A球的动量为4 kg·m/s,所以碰撞后B球的动量是增加的,为12 kg·m/s,由于mB=2mA,所以碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶3,故C正确。
9.(2018·东营模拟)如图所示,甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻甲、乙都以大小为v0=2 m/s的速度相向运动,甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点。甲和他的装备总质量为M1=90 kg,乙和他的装备总质量为M2=135 kg,为了避免直接相撞,乙从自己的装备中取出一质量为m=45 kg的物体A推向甲,甲迅速接住A后即不再松开,此后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动,且安全"飘"向空间站。(设甲、乙距离空间站足够远,本题中的速度均指相对空间站的速度)
(1)乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出?
(2)设甲与物体A作用时间为t=0.5 s,求甲与A的相互作用力F的大小。
解析:(1)以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象,系统动量守恒,以乙的方向为正方向,
则有:M2v0-M1v0=(M1+M2)v1
以乙和A组成的系统为研究对象,由动量守恒得:
M2v0=(M2-m)v1+mv
代入数据联立解得
v1=0.4 m/s,v=5.2 m/s。
(2)以甲为研究对象,由动量定理得,
Ft=M1v1-(-M1v0)
代入数据解得F=432 N。
答案:(1)5.2 m/s (2)432 N
考点综合训练
10.(2018·北京丰台区质检)如图所示,两质量分别为m1和m2的弹性小球A、B叠放在一起,从高度为h处自由落下,h远大于两小球半径,落