时间:2017-09-23 23:21:12
1、实验题 A、B两块质量相同的物体，置于光滑水平面上，开始时B处于静止状态，A以速度v0沿A、B连线方向向B运动并与B碰撞后一起共同前进.现将B换成质量是原来两倍的物体，其他条件不变，碰后一起以共同速度前进.求A、B碰撞过程中，前后两种情况下，B对A的冲量大小之比为__________.
参考答案：3∶4
本题解析：第一次由系统动量守恒得：mv0=2mv1,对A由动量定理得：-I1=mv1-mv0,同理，第二次有：mv0=3mv2,以及-I2=mv2-mv0,解之得：
I1∶I2=3∶4.
本题难度：简单
2、简答题 如图6-4-11所示，A、B是静止在水平地面上完全相同的两块长木板.A的左端和B的右端相接触.两板的质量皆为M="2.0" kg，长度皆为l="1.0" m.C是一质量为m="1.0" kg的小物块,现给它一初速度v0="2.0" m/s，使它从B板的左端开始向右滑动.已知地面是光滑的，而C与A、B之间的动摩擦因数皆为μ=0.10.求最后A、B、C各以多大的速度做匀速运动.取重力加速度g="10" m/s2.
图6-4-11
参考答案：0.563 m/s? 0.155 m/s? 0.563 m/s
本题解析：先假设小物块C在木板B上移动x距离后，停在B上，这时A、B、C三者的速度相等，设为v.由动量守恒得
mv0=（m+2M）v?①
在此过程中，木板B的位移为s，小木块C的位移为s+x.由功能关系得
-μmg（s+x）=
mv2-mv02
μmgs=·2Mv2
相加得-μmgx=（m+2M）v2-mv02?②
解①②两式得x=
代入数值得x="1.6" m
x比B板的长度l大，这说明小物块C不会停在B板上，而要滑到A板上.设C刚滑到A板上的速度为v1，此时A、B板的速度为Ｖ1，则由动量守恒得mv0=mv1+2MＶ1
由功能关系得mv02-mv12-·2MV12=μmgl
以题给数据代入解得V1=
?m/s
v1=2-
?m/s=
?m/s
由于v1必是正数，故合理的解是
V1=
?m/s="0.155" m/s? v1=
?m/s=1.3８ m/s
当滑到A之后，B即以V1="0.155" m/s做匀速运动，而C以v1="1.38" m/s的初速在A上向右运动.设在A上移动了y距离后停止在A上，此时C和A的速度为v2，由动量守恒得
MV1+mv1=（m+M）v2
解得v2="0.563" m/s
由功能关系得mv12+MV12-（m+M）v22=μmgy
解得y="0.50" m
y比A板的长度小，故小物块C确实是停在A板上.最后A、B、C的速度分别为vA=v2="0.563" m/s，vB=v1="0.155" m/s，vC=vA="0.563" m/s.
本题难度：简单
3、简答题 如图所示，质量为m的绝缘球与质量为M=19m的金属球并排悬挂，已知悬挂绝缘球的细线的长度为l．现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=600的位置自由释放，下摆后在最低点与金属球发生弹性碰撞．在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场．已知由于磁场的阻尼作用，金属球将于再次碰撞前停在最低点处．求
（1）绝缘球与金属球第一次碰撞前瞬间的速度大小；
（2）绝缘球与金属球第一次碰撞后瞬间的速度大小和方向；
（3）经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于450．
参考答案：（1）设小球m的摆线长度为l，小球m在下落过程中与M相碰之前满足机械能守恒：
mgl(1-cosθ)=12mv02，
解得：v0=
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连．开始时a球静止，b球以一定速度运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在此过程中两球的总动量______（填“守恒”或“不守恒”）；机械能______（填“守恒”或“不守恒”）．
参考答案：两小球和细绳组成的系统合外力为零，所以动量守恒；细绳拉紧的过程是非弹性碰撞，故机械能不守恒．
故答案为：守恒，不守恒．
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题 如图6-2-14所示，A、B两物体彼此接触静止于光滑的水平桌面上，物体A的表面是半径为R的光滑圆形轨道，物体C由静止开始从P点释放.设三个物体的质量均为m，C刚滑到最低点时的速率为v，则( )
图6-2-14
A．当C第一次滑到最低点时，A和B开始分离
B．当C滑到A左侧最高点时，A的速率为
方向向左
C．A一定会从桌面的左边滑出
D．B一定会从桌面的右边滑出
参考答案：ACD
本题解析：A、B、C组成的系统在水平方向不受外力，故系统水平方向上动量守恒，因为系统总动量为零，所以当C沿光滑圆形轨道下滑时，A、B整体将向右运动，当C滑过最低点然后沿A向上滑时，由于C对A的压力作用，A将开始减速，所以C滑到最低点时，为A、B分离的临界点，选项A对.设C滑到最低点时A、B的共同速度大小为v1，则mv=2mv1，得
此后B以
的速度匀速向右运动，直到滑出桌面，选项D对.A、B分离后，A、C组成的系统水平方向上动量守恒，当A的速度减为零时，C的速度不为零，而后A向左做加速运动直到C滑到A左侧的最高点(比P点等高点低)，此时A、C同速，设为v2，取水平向左的方向为正方向，则mv－mv1=2mv2，得
选项B错.因A、C系统的总动量方向水平向左，所以A将会一直向左滑出桌面，选项C对.
本题难度：简单