时间:2017-09-25 07:24:20
1、计算题 某兴趣小组用如题25图所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面I固定一内径为d的椭圆形玻璃杯，杯口I放置一直径为d ，质量为m 的均匀薄圆板，板内放一质量为2m的物块。板中心，物块均在杯的轴线，则物体与板间动摩擦因数为c，不考虑板与杯口之间的摩擦力，重力加速度为g，不考虑板翻转。
（1）对板施加指向圆心的水平外力F，设物块与板间最大静摩擦力为L，若物块能在板上滑动. 求F应满足的条件
（2）如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力，冲量为I
①I应满足什么条件才能使物块从板上掉下？
②物块从开始运动到掉下时的位移s为多少？
③根据s与L的关系式,说明要使s更小，冲量应如何改变
参考答案：（1）?F＞
fmax
（2）
s＝
（3）分子有理化得
s＝
根据上式结果知：I越大，s越小.
本题解析：（1）设圆板与物块相对静止时，它们之间的静摩擦力为f，共同加速度为a
由牛顿运动定律，有
对物块?f＝2ma?对圆板?F－f＝ma
两物相对静止，有?f≤fmax
得? F≤fmax
相对滑动的条件?F＞fmax
（2）设冲击刚结束时圆板获得的速度大小为v0，物块掉下时，圆板和物块速度大小分别为v1和v2.
由动量定理，有?I＝mv0
由动能定理，有
对圆板－2
mg（s＋
d）＝
mv12－mv02
对物块2mgs＝（2m）v22－0
由动量守恒定律，有
mv0＝mv1＋2mv2
要使物块落下，必须?v1＞v2
由以上各式得
I＞m
s＝
分子有理化得
s＝
根据上式结果知：I越大，s越小.
本题难度：一般
2、简答题 如图所示，质量为m=2kg的物体，在水平力F=16N的作用下，由静止开始沿水平面向右运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2．若F作用t1=2s后撤去，撤去F后又经t2=2s物体与竖直墙壁相碰，若物体与墙壁作用时间t3=0.1s，碰撞后反向弹回的速度v′=6m/s，求墙壁对物体的平均作用力．（g取10m/s2）
参考答案：对于物体与墙壁碰撞之前的过程，设物体与墙壁碰撞前的速度为v．由动量定理得
? Ft1-μmg（t1+t2）=mv-0? 代入解得v=8m/s
? 对于物体与墙壁碰撞过程，由动量定理得
-ft3=-mv′-mv
得到墙壁对物体的平均作用力f=280N．
答：墙壁对物体的平均作用力f=280N．
本题解析：
本题难度：一般
3、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
4、选择题 汽车拉着拖车在平直公路上匀速行驶，突然拖车与汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，各自受的阻力不变，则脱钩后，在拖车停止运动前（ ）
A．汽车和拖车的总动量保持不变
B．汽车和拖车的总动能保持不变
C．汽车和拖车的总动量增加
D．汽车和拖车的总动能减小
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 质量为m的物体，沿半径为R的轨道以速度v做匀速圆周运动，求物体所受的合外力在半个周期内的冲量大小 。
参考答案： 2mv
本题解析：
试题分析: 以物块的初速度方向为正方向，经过半个周期后，速度为-v，由动量定理得，合外力的冲量：I=m（-v）-mv=2mv，负号表示方向，冲量大小为2mv；
考点：动量定理
本题难度：一般