时间:2019-03-15 16:57:47
1、简答题 如图所示，光滑水平路面上，有一质量为m1=5kg的无动力小车以匀速率v0=2m/s向前行驶，小车由轻绳与另一质量为m2=25kg的车厢连结，车厢右端有一质量为m3=20kg的物体（可视为质点），物体与车厢的动摩擦因数为μ=0.2，开始物体静止在车厢上，绳子是松驰的．求：
（1）当小车、车厢、物体以共同速度运动时，物体相对车厢的位移（设物体不会从车厢上滑下）；?
（2）从绳拉紧到小车、车厢、物体具有共同速度所需时间．（取g=10m/s2）
参考答案：（1）0.017m；（2）0.1s
本题解析：（1）以m1和m2为研究对象，考虑绳拉紧这一过程，设绳拉紧后，m1、m2的共同速度为v1这一过程可以认为动量守恒，由动量守恒定律有m1v0=(m1＋m2)v1，
解得
．
再以m1、m2、m3为对象，设它们最后的共同速度为v2，则m1v0=（m1＋m2＋m3）v2，
解得
绳刚拉紧时m1和m2的速度为v1，最后m1、m2、m3的共同速度为v2，设m3相对m2的位移为Δs，则在过程中由能量守恒定律有
解得Δs=0.017m．
（2）对m3，由动量定理，有μm3gt=m3v2
所以，从绳拉紧到m1、m2、m3有共同速度所需时间为t=0.1s．
本题难度：一般
2、简答题 质量为M的小车，以速度v0在光滑水平地面前进，上面站着一个质量为m的人，问：当人以相对车的速度u向后水平跳出后，车速度为多大？
参考答案：选地面为参考系，以小车和车上的人为系统，以小车前进的方向为正方向，跳前系统对地的速度为v0，设跳离时车对地的速度为v，人对地的速度为-u+v，
根据动量守恒定律有；
（M+m）v0=Mv+m（-u+v）
解得：v=v0+mM+mu
答：当人以相对车的速度u向后水平跳出后，车速度为v0+mM+mu．
本题解析：
本题难度：简单
3、简答题 某同学用如图所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接平滑，O点为重锤线所指的位置．实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次．然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G由静止滚下，和球2碰撞．碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次．实验得到小球的落点的平均位置分别为?M、N、P．
（1）在此实验中，球1的质量为m1，球2的质量为m2，需满足m1______?m2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）被碰球2飞行的水平距离由图中线段______表示．
（3）若实验结果满足m1?
参考答案：（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞过程中动能守恒故有12m1v02=12m1v12+12m2v22
解得v1=m1-m2m1+m2v0
要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0，
故答案为：大于．
（2）1球和2球相撞后，2球的速度增大，1球的速度减小，都做平抛运动，竖直高度相同，所以所以碰撞后2球的落地点是P点，所以被碰球2飞行的水平距离由图中线段
.OP表示；
（3）N为碰前入射小球落点的位置，M为碰后入射小球的位置，P为碰后被碰小球的位置，
碰撞前入射小球的速度v1=.ON
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，如图所示.甲和她的冰车质量共为30 kg，乙和他的冰车质量也是30 kg.游戏时，甲推着一个质量为15 kg的箱子，共同以2 m/s的速度滑行.乙以同样大小的速率迎面滑来.为避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙.箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住.若不计摩擦.甲要以如下哪个速度（相对于冰面）将箱子推出，才能避免与乙相撞
①4 m/s?②5 m/s?③6 m/s?④7 m/s
A．①②③④都可以
B．②③④都可以
C．③④都可以
D．只有④可以?
参考答案：C
本题解析：当甲把箱子推出后，甲的运动存在三种可能：① 继续向前，方向不变；② 停止运动；③ 反向运动.由动量守恒定律可知，以上三种推出箱子的方法，第一种推法箱子获得的速度最小，若这种推法能实现目的，则箱子获得的速度最小.设为
，设他们初速度的大小为
，人的质量为M箱子的质量为m。取甲运动方向为正方向，则对甲和箱子在推出过程运用动量守恒定律（
①
箱子推出后，被乙抓住，为避免甲、乙相撞，则乙必须后退，对乙和箱子运用动量守恒定律得
②要使甲、乙不相撞，并使推出箱子的速度最小的临界条件为
?③解以上三式得 
，即要避免与乙相撞，则推出箱子的速度最小为
，故C正确。
本题难度：简单
5、简答题 如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在山坡前的水平冰道上游戏。甲和他的冰车总质量
=40kg，从山坡上自由下滑到水平冰道上的速度
=3m/s；乙和他的冰车总质量
=60kg，以大小为
=0.5m/s的速度迎着甲滑来，与甲相碰。若不计一切摩擦，小车也不直接接触，问相碰时，甲对乙施加的推力对乙做功在什么范围内，才能使两车分开，并且以后在原直线上运动甲、乙俩人不再相碰？（山坡与水平冰道连接处为圆弧形）
参考答案：
16.8J＜W≤600J
本题解析：
综上所述：甲对乙做功的范围是16.8J＜W≤600J ⑩
本题难度：一般