时间:2017-09-25 07:24:20
1、计算题 如图所示,甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻乙以大小为v0=2m/s的速度远离空间站向乙“飘”去,甲、乙和空间站在同一直线上且可当成质点。甲和他的装备总质量共为M1=90kg,乙和他的装备总质量共为M2=135kg,为了避免直接相撞,乙从自己的装备中取出一质量为m=45kg的物体A推向甲,甲迅速接住后即不再松开,此后甲乙两宇航员在空间站外做相对距离不变通向运动,一线以后安全“飘”入太空舱。(设甲乙距离太空站足够远,本题中的速度均指相对空间站的速度)
①求乙要以多大的速度(相对空间站)将物体A推出
②设甲与物体A作用时间为,求甲与A的相互作用力F的大小
参考答案:①②
本题解析:①甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动,说明甲乙的速度相等,
以甲、乙、A三者组成的系统为研究对象,系统动量守恒,以乙的速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:,
以乙和A组成的系统为研究对象,以乙的速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:,
解得:;
②以甲为研究对象,以乙的初速度方向为正方向,
由动量定理得:,解得:
;
本题难度:一般
2、选择题 下列相关判断中正确的是( )
A.物体动量的方向总是与它所受的合外力的方向一致
B.物体动量的变化量的方向总与它受到的合外力的方向一致
C.静止在水平面上的物体,其重力在任一时间内的冲量为零
D.物体有加速度时其动量不可能为零
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 水平推力F1和F2分别作用于水平面上静止的a、b两物体上,两物体的质量相等.作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下来.两物体的v-t图象如图所示,图中线段AB∥CD,则( )
A.F1的冲量大于F2的冲量
B.F1的冲量小于F2的冲量
C.两物体受到的摩擦力大小相等
D.两物体受到的摩擦力大小不等
参考答案:C、D,由图,AB与CD平行,说明推力撤去后两物体的加速度相同,而撤去推力后物体的合力等于摩擦力,根据牛顿第二定律可知,两物体受到的摩擦力大小相等.故C正确,D错误.
? A、B根据动量定理,对整个过程研究得
? F1t1-ftOB=0,F2t2-ftOD=0
由图看出,tOB<tOD,则有 F1t1<F2t2,即F1的冲量小于F2的冲量.故A错误,B正确.
故选BC
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2,它们原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同,地面光滑。当弹簧突然释放后,则有?( ?)
A.A、B系统动量守恒
B.A、B、C系统动量守恒?
C.小车向左运动
D.小车向右运动?
参考答案:BC
本题解析:由于AB重力不同,受到C的摩擦力不同,AB系统水平方向所受合外力不为零,动量不守恒,A错;ABC系统水平方向所受合外力为零,动量守恒,B对;当弹簧突然释放后,AB分别向左和向右做加速运动,AB系统所受合外力向右,和动量向右,由ABC系统动量守恒,可知C的动量向左,C对;
本题难度:简单
5、简答题
(1)撤去外力时两棒的速度是多大?
(2)电路中产生的总的焦耳热是多少?
参考答案:
(1),
(2)
本题解析:⑴cd棒运动0.5m的过程中,由功能关系有:
由,,
得:
当时;
,故
又
所以
又,所以撤去外力时:
,
⑵由公式F=BIL知,任一时刻都有2Fab=Fcd,则
由动量定律得,
稳定时,且2Lab=Lcd
联立解得:v’ab=6.4 m/s,v’cd=3.2 m/s
所以电路中产生的总的焦耳热为:
本题难度:一般