时间:2017-08-25 11:45:19
1、简答题 在水平光滑细杆上穿着A、B两个刚性小球(可看作质点),用两根长度同为L的不可伸长的轻绳与C球连接,如图所示.已知A、B、C三球质量均相同,开始时三球均静止、两绳伸直且处于水平状态.现同时释放三球,求:
(l)在C球运动到最低点.A、B两球刚要相碰的瞬间,A、B两球速度的大小;
(2)在A、B相碰前的某一时刻,A、B二球速度v的大小与C球到细杆的距离h之间的关系.
参考答案:
(1)C到达最低点时速度为零,设A、B、C的质量均为m,
A、C组成的系统在水平方向动量守恒,
由动量守恒定律得:mvA+mvB=0,
A、B、C组成的系统机械能守恒,
由机械能守恒定律可得:mgL=12mvA2+12mvB2,
解得:vA=
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图,在光滑的绝缘平面上方,有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m、带有电量+q的钢球C静止放于平面上,另一质量为2m、与C球等大的不带电的钢球A,以速度v与C球发生弹性正碰.碰后C球对平面刚好无压力.则此时A球对平面的压力大小为多少?
参考答案:
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,一块足够长的木板放在光滑的水平面上,在木板上自左向右放有序号为l、2、3、…、n的木块,所有木块的质量都为m,与木板间的动摩擦因数都为μ.木板的质量与所有木块的总质量相等.开始时,木板静止不动,第l、2、3、…、n号木块的速度分别为v0、2v0、3v0…、nv0方向都向右,最终所有木块与木板以共同速度匀速运动.求:
(1)所有木块与木板一起匀速运动的速度大小vn.
(2)第l号木块与木板刚好相对静止时的速度大小v1
(3)通过分析与计算得出第k号(k<n)木块的最小速度vk.
参考答案:(1)根据动量守恒定律得:mv0+2mv0+3mv0+…+nmv0=2nmvn
解得:vn=14(n+1)v0
(2)设经过t时间,第1号物块与木板刚好相对静止,共同速度为v1,根据动量定理得
对第一个木块:-μmgt=m(v1-v0)
对木板:n?μmgt=nmv1
联立以上二式,解得:v1=12v0;μmgt=12mv0
(3)第1号物块到达速度v1=12v0之后,又会随木板做加速运动.所以12v0就是第1号物块的最小速度.同理可得,第k号(k<n)物块的最小速度就是它与木板相对静止的瞬间的速度.
设经过t2时间,第2号物块与木板刚好相对静止,共同速度为v2,根据动量定理得
对第2个木块:-μmgt2=mv2-(2mv0-μmgt)
对木板和第1个木块:(n-1)μmgt2=(n+1)m(v2-v1)
联立以上二式 v2=2n-12nv0;μmgt2=2n+12nmv0
设经过t3时间,第3号物块与木板刚好相对静止,共同速度为v3,根据动量定理得
对第3个木块:-μmgt3=mv3-(3mv0-μmgt-μmgt2)
对木板和2个木块:(n-2)μmgt3=(n+2)m(v3-v2)
?
?
?
设经过tk时间,第k号物块与木板刚好相对静止,共同速度为vk,根据动量定理得
对第k个木块:-μmgtk=mvk-(kmv0-μmgt-μmgt2…μmgtk)
对木板和(k-1)个木块:[n-(k-1)]μmgtk=[n+(k-1)]m(vk-vk-1)
联立以上各式,解得:vk=(2n+1-k)kv04n
答:(1)所有物块与木板一起匀速运动的速度vn=14(n+1)v0;
(2)第1号物块与木板刚好相对静止时的速度v1=12v0;
(3)通过分析和计算说明第k号(k<n)物块的最小速度vk=(2n+1-k)kv04n.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,一质量为M,长为L的木板固定在光滑水平面上。一质量为m的小滑块以水平速度v0从木板的左端开始滑动,滑到木板的右端时速度恰好为零。
(1)小滑块在木板上的滑动时间;
(2)若木块不固定,其他条件不变,小滑块相对木板静止时距木板左端的距离。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)小滑块所受合外力为滑动摩擦力,设动摩擦因数为
,有
?①(2分)
?②(2分)
解得?
?(2分)
(2)设小滑块与木板的共同速度为v,小滑块距木板左端的距离为L",有
?③?(2分)
?④?(2分)
由以上各式解得
?(2分)
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,质量不同的木块A.B用轻弹簧连接静止于光滑水平面上,开始两木块间的距离为L,现将两木块拉开到相距1.5L时由静止释放,关于释放以后的运动情况有以下说法中正确的是( )
A.两木块相距最近时可达0.5L
B.两木块相距又为L时,两木块的动量相同
C.两木块一定能同时各自回到刚释放时的位置
D.两木块不可能同时各自回到刚释放时位置
参考答案:A、开始两木块间的距离为L,现将两木块拉开到相距1.5L时由静止释放,弹簧形变量是0.5L,
两木块相距最近时木块速度为零,根据能量守恒,两木块相距最近时弹簧的弹性势能等于相距1.5L时的弹簧的弹性势能,
所以两木块相距最近时弹簧形变量是0.5L,即最近时可达0.5L.故A正确
B、质量不同的木块A.B用轻弹簧连接静止于光滑水平面上,系统动量守恒,系统初动量为零,所以两木块相距又为L时,两木块的动量大小相等,方向相反,动量是矢量.故B错误
C、根据能量守恒得两木块一定能同时各自回到刚释放时的位置,故C正确,D错误.
故选AC
本题解析:
本题难度:一般