4.如图所示,水平光滑地面上依次放置着质量m=0.08 kg的10块完全相同的长直木板.一质量M=1.0 kg大小可忽略的小铜块以初速度v0=6.0 m/s从长木板左侧滑上木板,当铜块滑离第一块木板时,速度大小为v1=4.0 m/s.铜块最终停在第二块木板上(g取10 m/s2,结果保留两位有效数字).求:
(1)第一块木板的最终速度;
(2)铜块的最终速度.
解析:(1)铜块和10个长木板水平方向不受外力,所以系统动量守恒,设铜块刚滑到第二个木板时,木板的速度为v2,由动量守恒得Mv0=Mv1+10mv2,得v2=2.5 m/s.
(2)铜块最终停在第二块木板上,设最终速度为v3,由动量守恒得Mv1+9mv2=(M+9m)v3,得v3≈3.4 m/s.
答案:(1)2.5 m/s (2)3.4 m/s
[课时作业]
一、单项选择题
1.质量m=100 kg的小船静止在平静水面上,船两端载着m甲=40 kg、m乙=60 kg的游泳者,在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3 m/s的速度跃入水中,如图所示,则之后小船的速率和运动方向为( )
A.0.6 m/s,向左 B.3 m/s,向左
C.0.6 m/s,向右 D.3 m/s,向右
解析:选A.以向左为正方向,根据动量守恒得0=m甲v-m乙v+mv′,代入数据解得v′=0.6 m/s,方向向左.
2.一个不稳定的原子核质量为M,处于静止状态,放出一个质量为m的粒子后反冲.已知放出的粒子的动能为E0,则新原子核反冲的动能为( )
A.E0 B.E0
C.E0 D.E0
解析:选C.由动量守恒定律知(M-m)v=mv0=p,又Ek=,E0=,知选项C对.