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小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶,靶装在车上的另一端,如图所示.已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹),每颗子弹质量为m,共n发,打靶时,枪口到靶的距离为d

题目详情
小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶,靶装在车上的另一端,如图所示.已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹),每颗子弹质量为m,共n发,打靶时,枪口到靶的距离为d,若每发子弹打入靶中,就留在靶里,且待前一发打入靶中后,再打下一发.则以下说法正确的是(  )

A.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移相同
B.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移不相同
C.待打完n发子弹后,小车应停在射击之前位置的右方距离为
Md
nm+M

D.待打完n发子弹后,小车将以一定速度向左匀速运动
▼优质解答
答案和解析
D、子弹、枪、人、车、靶组成系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,射击前系统总动量为零,子弹射入靶后总动量也为零,最终车是静止的,故D错误;
A、设子弹出口速度为v,车后退速度大小为v′,
以子弹、枪、人、车、靶组成系统为研究对象,以向左为正,系统动量守恒,
由动量守恒定律得:0=mv-[M+(n-1)m]v′…①
子弹匀速前进的同时,车匀速后退,故:vt+v′t=d…②
联立解得:v′=
mv
M+(n−1)m
,t=
d
v+
mv
M+(n−1)m

故车后退距离为:△s=v′t=
mv
M+(n−1)m
×
d
v+
mv
M+(n−1)m
=
md
M+nm
,故A正确,B错误;
C、每颗子弹从发射到击中靶过程,车均退△s,故n颗子弹发射完毕后,小车后退s=n•△s=
nmd
M+nm
,由于整个系统动量守恒,初动量为零,故打完n发后,车静止不动,后退距离为:s=n•△s=
nmd
M+nm
,故C错误;
故选:A.