雨滴在穿过云层的过程中,不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体,其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为,初速度为,下降

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

雨滴在穿过云层的过程中,不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体,其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为,初速度为,下降距离后与静止的小水珠碰撞且合并,质量变为。此后每经过同样的距离后,雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并,质量依次为......(设各质量为已知量)。不计空气阻力。
(1)若不计重力,求第次碰撞后雨滴的速度
(2)若考虑重力的影响,
a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度
b.求第n次碰撞后雨滴的动能

◎ 答案

(1) (2)a.     b.

◎ 解析


试题分析:1)不计重力,全过程中动量守恒,
    
(2)若考虑重力的影响,雨滴下降过程中做加速度为g的匀加速运动,碰撞瞬间动量守恒
a.第1次碰撞前,根据机械能守恒
 ,
第1次碰撞后 
 
b. 第2次碰撞前 
   
第2次碰撞后,

同理,第3次碰撞后  
…………
n次碰撞后  
动能  
点评:难题。本题主要用了两个知识点即动量守恒和机械能守恒,碰撞前后动量守恒,下落过程中机械能守恒,属于重复多过程问题。

◎ 知识点

    专家分析,试题“雨滴在穿过云层的过程中,不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体,其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为,初速度为,下降…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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