康南民族高级中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5：1.3动量守恒定律的应用 质量检测（含解析）
文档属性
| 名称 | 康南民族高级中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5：1.3动量守恒定律的应用 质量检测（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 442.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-07-12 06:28:31 | ||
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文档简介
1.3动量守恒定律的应用
1．如图所示，摆球a向右摆动到最低点时，恰好有一沿水平向左运动的子弹b射入摆球球心，并留在其中，且摆动平面不变（摆线长远大于摆球的直径）。已知碰撞前摆球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆球质量是子弹质量的5倍，子弹的速度是摆球速度的8倍。则击中后（ ）
A．摆动的周期变大
B．摆球仍向右摆动
C．摆球的最高点与最低点的高度差为0.5h
D．摆球的最高点与最低点的高度差为0.25h
2．篮球和滑板车是深受青少年喜爱的两项体育活动。某同学抱着一篮球站在滑板车上一起以速度v0沿光滑水平地面运动，某一时刻该同学将篮球抛出，抛出瞬间篮球相对于地面的速度大小为v0，方向与抛出前滑板车的运动方向相反，已知篮球的质量为m，该同学和滑板车质量之和为M。则抛出篮球后瞬间该同学和滑板车的速度大小为（ ）
A．v0 B．
C． D．
3．两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以断定，碰撞以前
A．两球的质量相等 B．两球的速度大小相同
C．两球的动量大小相等 D．以上都不能断定
4．如图，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( )
A．A和B都向左运动
B．A和B都向右运动
C．A静止，B向右运动
D．A向左运动，B向右运动
5．在光滑的水平面上有、两球，其质量分别是、，两球在时刻发生正碰，两球在碰撞前后的图象如图所示，下列关系正确的是( ?)
? ?
A． B． C． D．
6．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，则小船的运动速率和方向为 （ ）
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
7．如图所示，静止在水面上的船，船身长为L，质量为M，船头紧靠码头，船头上有一固定木板伸出船身，现有一质量为m的人从船尾走向码头，要使该人能安全上岸，则木板伸出船身部分长度至少应为（水对船及码头对木板的阻力均不计）
A． B．
C． D．
8．质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( )
A． B．
C． D．
9．如图所示，A、B两物体的质量之比MA:MB=3:2，原来静止在平板小车C 上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑。当弹簧突然释放后，A、B两物体被反向弹开，则A、B两物体滑行过程中（ ）
A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统动量守恒
B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数之比为2:3，A、B组成的系统动量守恒
C．若A、B所受的动摩擦力大小相等，A、B组成的系统动量守恒
D．若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B、C组成的系统动量不守恒
10．如图所示，A、B两物体质量之比mA：mB=3：2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑。当弹簧突然释放后，则（ ）
A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统动量守恒
B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统动量守恒
C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统动量守恒
D．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统动量守恒
11．质量是 m=3kg 的物体在离地面为 h=20m 处，正以水平速度 v=20m/s，运动时突然炸裂成两块，其中一块质量为 m1=1kg。仍沿原运动方向以v1=40m/s的速度飞行，炸裂后的另一块速度大小为_____m/s。火药爆炸所释放的能量是_____J，两物块落到水平地面上的距离为_____m(不计空气阻 力，g 取 10m/s2)。
12．冲击摆是测量子弹速度的装置，如图所示，摆锤的质量很大，子弹从水平方向射入摆锤中并留在其中，随摆锤一起摆动.已知冲击摆的摆长为l，摆锤的质量为M，实验中测得摆锤摆动时摆线的最大摆角是0。
（1）欲测得子弹的速度还需要测量的物理量是___________
（2）计算子弹速度的表达式v0=______（用已知量和测量量的符号表示）
13．倾角为、长为L的固定斜面ABC，如图所示。质量为3m物体P放置在斜面的底端A，质量为m物体Q放置在斜面的中点B，两物体与斜面间的动摩擦因数相同，且都能恰好静止在斜面上，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。给物体P沿斜面向上的初速度，与物体Q发生弹性碰撞后，Q恰能运动到斜面的顶端C。求：
(1)两物体与斜面间的动摩擦因数；
(2)物体P的初速度。
14．如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s，A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/s，求此时B的速度大小和方向。
15．如图，在光滑水平面上，有A、B、C三个物体，开始BC皆静止且C在B上，A物体以v0=10m/s撞向B物体，已知碰撞时间极短，撞完后A静止不动，而B、C最终的共同速度为4m/s．已知B、C两物体的质量分别为mB=4kg、mC=1kg，试求：
（i）A物体的质量为多少？
（ii）A、B间的碰撞是否造成了机械能损失？如果造成了机械能损失，则损失是多少？
参考答案
1．D
【解析】
A．单摆的振动周期
与摆球质量无关，因此振动周期不变，A错误；
B．规定向右为正方向，根据动量守恒
解得
负号表示射入后，摆球向左摆动，B错误
CD．根据机械能守恒，子弹射入前
子弹簧射入后
联立可得
D正确，C错误。
故选D。
2．C
【解析】
以滑板车的运动方向为正方向，则由动量守恒定律
解得
故选C。
3．C
【解析】
两球碰撞过程中动量守恒，碰后两球都静止，说明碰撞前后两球的总动量为零，故碰撞前两个球的动量大小相等，方向相反，由p=mv知，两球的速度大小和质量大小不能确定，故C正确，ABD错误；
故选C。
4．D
【解析】
ABC．以滑块A、B为系统，碰前动量矢量和为零，选项A、B、C所述碰后动量不为零，据动量守恒定律可知，ABC错误；
D．发生弹性碰撞，二者总动量为0，系统动量守恒，二者碰后速度必定反向，D正确。
故选D。
5．A
【解析】
设a的初速度方向为正方向，碰前a的速度为2v0，碰后a的速度为-v0，b的速度为v0，根据动量守恒定律有
ma2v0=ma（-v0）+mbv0
解得
故A正确．
故选A．
点睛：根据速度时间图像得到碰撞前后两球的速度；最后根据动量守恒定律即可得到质量关系．
6．A
【解析】
甲、乙和船组成的系统动量守恒，以水平向右为正方向，开始时总动量为零，根据动量守恒定律有
0＝-m甲v甲＋m乙v乙＋mv
代入数据解得
v＝-0.6 m/s
负号说明小船的速度方向向左；
故选A．
7．D
【解析】
ABCD.由动量守定律知
解得
船后退的距离即木板伸出身部分的最短长度，故D正确ABC错误。
故选D。
8．BD
【解析】
试题分析：设物块与箱子相对静止时共同速度为V，则由动量守恒定律得，得，系统损失的动能为，B正确，AC错误．根据能量守恒定律得知，系统产生的内能等于系统损失的动能，根据功能关系得知，系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功，则有．D正确，
故选BD
考点：动量守恒定律；功能关系．
点评：两个相对运动的物体，当它们的运动速度相等时候，往往是最大距离或者最小距离的临界条件．本题是以两物体多次碰撞为载体，综合考查功能原理，动量守恒定 律，要求学生能依据题干和选项暗示，从两个不同角度探求系统动能的损失．又由于本题是陈题翻新，一部分学生易陷入某种思维定势漏选B或者D，另一方面，若 不仔细分析，易认为从起点开始到发生第一次碰撞相对路程为，则发生N次碰撞，相对路程为，而错选C．
9．BC
【解析】
本题考查动量守恒的条件，解题的关键是明确研究对象（即系统），判断系统所受的外力是否为零。
【详解】
A.因为A、B的质量不等，若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则所受摩擦力大小不等，A、B组成的系统所受的外力之和不为零，所以A、B组成的系统动量不守恒，故A错误；
B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数之比为2:3，A、B两物体的质量之比MA:MB=3:2，所以A、B两物体所受摩擦力大小相等，方向相反，A、B组成的系统所受的外力之和为零，所以A、B组成的系统动量守恒，故B正确；
C.若A、B与平板车上表面间的动摩擦力相同，A、B组成的系统所受的外力为零，所以A、B两物体的系统总动量守恒，故C正确；
D.因地面光滑，则无论A、B所受的摩擦力大小是否相等，则A、B、C组成的系统合外力均为零，则系统的总动量守恒，故D错误。
故选：BC
10．BCD
【解析】
AB．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，弹簧释放后，若A、B两物体仍静止，则A、B两物体动量守恒，A、B、C构成系统动量守恒，若A、B两物体发生滑动，A、B两物体受到的摩擦力不同，系统动量不守恒，而A、B、C构成的系统所受合外力为0，系统动量守恒，A错误，B正确；
CD．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B两物体构成的系统所受合外力为0，动量守恒，A、B、C构成的系统所受合外力为0，动量守恒，CD正确。
故选BCD。
11．10m/s 300J 60m
【解析】
[1]根据动量守恒定律
代入数据得
[2]根据能量守恒
可得释放的能量
[3]根据
可得落地时间
落地时的水平距离
12．子弹的质量m
【解析】
[1][2]设射入摆锤前子弹速度为，子弹射入木块后瞬间两者的共同速度为
子弹击中摆锤的过程，系统动量守恒，选子弹的初速度方向为正，由动量守恒定律得
木块与子弹一起摆动的过程中，其机械能守恒，由机械能守恒定律可得：
解得
，
13．(1)；(2)
【解析】
(1)恰好静止在斜面上
解得
①
(2)物体P从A到B的过程，根据动能定理
②
物体P与Q发生弹性碰撞
③
④
物体Q恰好运动到最高点，根据动能定理
⑤
由①②③④⑤联立得
14．0.02m/s，远离空间站。
【解析】
两宇航员组成的系统动量守恒，以远离空间站的方向为正方向，A和B开始的速度为v0=0.1m/s，方向远离空间站，推开后，A的速度vA=0.2m/s，此时B的速度为vB，由动量守恒定律得
（mA+mB）v0=mAvA+mBvB
即
（80+100）×0.1=80×0.2+100vB
解得：
vB=0.02m/s
B的速度方向沿远离空间站方向；
15．（i）2kg （ii）碰撞确实损失了机械能，损失量为50J
【解析】
（i）由整个过程系统动量守恒
mAv0=（mB+mC）v
代入数据得：mA= 2kg
（ii）设B与A碰撞后速度为u，在B与C相互作用的时间里，BC系统动量守恒
mBu=（mB+mC）v
得u = 5m/s
A与B的碰撞过程中，碰前系统动能为
mAv02=×4×100=100J
碰后系统动能为
mBvu2=×4×25=50J
所以碰撞确实损失了机械能，损失量为50J
1．如图所示，摆球a向右摆动到最低点时，恰好有一沿水平向左运动的子弹b射入摆球球心，并留在其中，且摆动平面不变（摆线长远大于摆球的直径）。已知碰撞前摆球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆球质量是子弹质量的5倍，子弹的速度是摆球速度的8倍。则击中后（ ）
A．摆动的周期变大
B．摆球仍向右摆动
C．摆球的最高点与最低点的高度差为0.5h
D．摆球的最高点与最低点的高度差为0.25h
2．篮球和滑板车是深受青少年喜爱的两项体育活动。某同学抱着一篮球站在滑板车上一起以速度v0沿光滑水平地面运动，某一时刻该同学将篮球抛出，抛出瞬间篮球相对于地面的速度大小为v0，方向与抛出前滑板车的运动方向相反，已知篮球的质量为m，该同学和滑板车质量之和为M。则抛出篮球后瞬间该同学和滑板车的速度大小为（ ）
A．v0 B．
C． D．
3．两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以断定，碰撞以前
A．两球的质量相等 B．两球的速度大小相同
C．两球的动量大小相等 D．以上都不能断定
4．如图，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( )
A．A和B都向左运动
B．A和B都向右运动
C．A静止，B向右运动
D．A向左运动，B向右运动
5．在光滑的水平面上有、两球，其质量分别是、，两球在时刻发生正碰，两球在碰撞前后的图象如图所示，下列关系正确的是( ?)
? ?
A． B． C． D．
6．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，则小船的运动速率和方向为 （ ）
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
7．如图所示，静止在水面上的船，船身长为L，质量为M，船头紧靠码头，船头上有一固定木板伸出船身，现有一质量为m的人从船尾走向码头，要使该人能安全上岸，则木板伸出船身部分长度至少应为（水对船及码头对木板的阻力均不计）
A． B．
C． D．
8．质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( )
A． B．
C． D．
9．如图所示，A、B两物体的质量之比MA:MB=3:2，原来静止在平板小车C 上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑。当弹簧突然释放后，A、B两物体被反向弹开，则A、B两物体滑行过程中（ ）
A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统动量守恒
B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数之比为2:3，A、B组成的系统动量守恒
C．若A、B所受的动摩擦力大小相等，A、B组成的系统动量守恒
D．若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B、C组成的系统动量不守恒
10．如图所示，A、B两物体质量之比mA：mB=3：2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑。当弹簧突然释放后，则（ ）
A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统动量守恒
B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统动量守恒
C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统动量守恒
D．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统动量守恒
11．质量是 m=3kg 的物体在离地面为 h=20m 处，正以水平速度 v=20m/s，运动时突然炸裂成两块，其中一块质量为 m1=1kg。仍沿原运动方向以v1=40m/s的速度飞行，炸裂后的另一块速度大小为_____m/s。火药爆炸所释放的能量是_____J，两物块落到水平地面上的距离为_____m(不计空气阻 力，g 取 10m/s2)。
12．冲击摆是测量子弹速度的装置，如图所示，摆锤的质量很大，子弹从水平方向射入摆锤中并留在其中，随摆锤一起摆动.已知冲击摆的摆长为l，摆锤的质量为M，实验中测得摆锤摆动时摆线的最大摆角是0。
（1）欲测得子弹的速度还需要测量的物理量是___________
（2）计算子弹速度的表达式v0=______（用已知量和测量量的符号表示）
13．倾角为、长为L的固定斜面ABC，如图所示。质量为3m物体P放置在斜面的底端A，质量为m物体Q放置在斜面的中点B，两物体与斜面间的动摩擦因数相同，且都能恰好静止在斜面上，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。给物体P沿斜面向上的初速度，与物体Q发生弹性碰撞后，Q恰能运动到斜面的顶端C。求：
(1)两物体与斜面间的动摩擦因数；
(2)物体P的初速度。
14．如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s，A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/s，求此时B的速度大小和方向。
15．如图，在光滑水平面上，有A、B、C三个物体，开始BC皆静止且C在B上，A物体以v0=10m/s撞向B物体，已知碰撞时间极短，撞完后A静止不动，而B、C最终的共同速度为4m/s．已知B、C两物体的质量分别为mB=4kg、mC=1kg，试求：
（i）A物体的质量为多少？
（ii）A、B间的碰撞是否造成了机械能损失？如果造成了机械能损失，则损失是多少？
参考答案
1．D
【解析】
A．单摆的振动周期
与摆球质量无关，因此振动周期不变，A错误；
B．规定向右为正方向，根据动量守恒
解得
负号表示射入后，摆球向左摆动，B错误
CD．根据机械能守恒，子弹射入前
子弹簧射入后
联立可得
D正确，C错误。
故选D。
2．C
【解析】
以滑板车的运动方向为正方向，则由动量守恒定律
解得
故选C。
3．C
【解析】
两球碰撞过程中动量守恒，碰后两球都静止，说明碰撞前后两球的总动量为零，故碰撞前两个球的动量大小相等，方向相反，由p=mv知，两球的速度大小和质量大小不能确定，故C正确，ABD错误；
故选C。
4．D
【解析】
ABC．以滑块A、B为系统，碰前动量矢量和为零，选项A、B、C所述碰后动量不为零，据动量守恒定律可知，ABC错误；
D．发生弹性碰撞，二者总动量为0，系统动量守恒，二者碰后速度必定反向，D正确。
故选D。
5．A
【解析】
设a的初速度方向为正方向，碰前a的速度为2v0，碰后a的速度为-v0，b的速度为v0，根据动量守恒定律有
ma2v0=ma（-v0）+mbv0
解得
故A正确．
故选A．
点睛：根据速度时间图像得到碰撞前后两球的速度；最后根据动量守恒定律即可得到质量关系．
6．A
【解析】
甲、乙和船组成的系统动量守恒，以水平向右为正方向，开始时总动量为零，根据动量守恒定律有
0＝-m甲v甲＋m乙v乙＋mv
代入数据解得
v＝-0.6 m/s
负号说明小船的速度方向向左；
故选A．
7．D
【解析】
ABCD.由动量守定律知
解得
船后退的距离即木板伸出身部分的最短长度，故D正确ABC错误。
故选D。
8．BD
【解析】
试题分析：设物块与箱子相对静止时共同速度为V，则由动量守恒定律得，得，系统损失的动能为，B正确，AC错误．根据能量守恒定律得知，系统产生的内能等于系统损失的动能，根据功能关系得知，系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功，则有．D正确，
故选BD
考点：动量守恒定律；功能关系．
点评：两个相对运动的物体，当它们的运动速度相等时候，往往是最大距离或者最小距离的临界条件．本题是以两物体多次碰撞为载体，综合考查功能原理，动量守恒定 律，要求学生能依据题干和选项暗示，从两个不同角度探求系统动能的损失．又由于本题是陈题翻新，一部分学生易陷入某种思维定势漏选B或者D，另一方面，若 不仔细分析，易认为从起点开始到发生第一次碰撞相对路程为，则发生N次碰撞，相对路程为，而错选C．
9．BC
【解析】
本题考查动量守恒的条件，解题的关键是明确研究对象（即系统），判断系统所受的外力是否为零。
【详解】
A.因为A、B的质量不等，若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则所受摩擦力大小不等，A、B组成的系统所受的外力之和不为零，所以A、B组成的系统动量不守恒，故A错误；
B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数之比为2:3，A、B两物体的质量之比MA:MB=3:2，所以A、B两物体所受摩擦力大小相等，方向相反，A、B组成的系统所受的外力之和为零，所以A、B组成的系统动量守恒，故B正确；
C.若A、B与平板车上表面间的动摩擦力相同，A、B组成的系统所受的外力为零，所以A、B两物体的系统总动量守恒，故C正确；
D.因地面光滑，则无论A、B所受的摩擦力大小是否相等，则A、B、C组成的系统合外力均为零，则系统的总动量守恒，故D错误。
故选：BC
10．BCD
【解析】
AB．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，弹簧释放后，若A、B两物体仍静止，则A、B两物体动量守恒，A、B、C构成系统动量守恒，若A、B两物体发生滑动，A、B两物体受到的摩擦力不同，系统动量不守恒，而A、B、C构成的系统所受合外力为0，系统动量守恒，A错误，B正确；
CD．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B两物体构成的系统所受合外力为0，动量守恒，A、B、C构成的系统所受合外力为0，动量守恒，CD正确。
故选BCD。
11．10m/s 300J 60m
【解析】
[1]根据动量守恒定律
代入数据得
[2]根据能量守恒
可得释放的能量
[3]根据
可得落地时间
落地时的水平距离
12．子弹的质量m
【解析】
[1][2]设射入摆锤前子弹速度为，子弹射入木块后瞬间两者的共同速度为
子弹击中摆锤的过程，系统动量守恒，选子弹的初速度方向为正，由动量守恒定律得
木块与子弹一起摆动的过程中，其机械能守恒，由机械能守恒定律可得：
解得
，
13．(1)；(2)
【解析】
(1)恰好静止在斜面上
解得
①
(2)物体P从A到B的过程，根据动能定理
②
物体P与Q发生弹性碰撞
③
④
物体Q恰好运动到最高点，根据动能定理
⑤
由①②③④⑤联立得
14．0.02m/s，远离空间站。
【解析】
两宇航员组成的系统动量守恒，以远离空间站的方向为正方向，A和B开始的速度为v0=0.1m/s，方向远离空间站，推开后，A的速度vA=0.2m/s，此时B的速度为vB，由动量守恒定律得
（mA+mB）v0=mAvA+mBvB
即
（80+100）×0.1=80×0.2+100vB
解得：
vB=0.02m/s
B的速度方向沿远离空间站方向；
15．（i）2kg （ii）碰撞确实损失了机械能，损失量为50J
【解析】
（i）由整个过程系统动量守恒
mAv0=（mB+mC）v
代入数据得：mA= 2kg
（ii）设B与A碰撞后速度为u，在B与C相互作用的时间里，BC系统动量守恒
mBu=（mB+mC）v
得u = 5m/s
A与B的碰撞过程中，碰前系统动能为
mAv02=×4×100=100J
碰后系统动能为
mBvu2=×4×25=50J
所以碰撞确实损失了机械能，损失量为50J