时间:2019-03-15 17:16:41
1、简答题 如图5-4所示,在光滑的水平地面上静止着质量为
的木块,一粒质量为
初速为
的子弹水平击中木块,打入深度为
,试求转化为内能的值
是多少?
参考答案:
本题解析:水平面光滑,动量守恒,以子弹初速度方向为正方向,
,
子弹和木块发生的是完全非弹性碰撞,损失的动能最多, 通过内力做负功转化为系统的内能: 
本题难度:简单
2、选择题 两球A、B在光滑水平面上沿同一直线,同一方向运动,mA="1" kg,mB="2" kg,VA="6" m/s,VB="2" m/s。当A追上B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是( )
A. VA′="5" m/s, VB′="2.5" m/s B. VA′="2" m/s, VB′="4" m/s
C. VA′=-4 m/s, VB′="7" m/s D. VA′="7" m/s, VB′="1.5" m/s
参考答案:B
本题解析:考虑实际情况,碰撞后A球速度不大于B球的速度,因而AD错误,BC满足;两球碰撞过程,系统不受外力,故碰撞过程系统总动量守恒,ABCD均满足;根据能量守恒定律,碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能,碰撞前总动能为22J,B选项碰撞后总动能为18J,C选项碰撞后总动能为57J,故ACD错误,B满足;
故选B.
考点:动量守恒定律;机械能守恒定律.
点评:本题碰撞过程中动量守恒,同时要遵循能量守恒定律,不忘联系实际情况,即后面的球不会比前面的球运动的快!
本题难度:一般
3、选择题 已知两个物体组成的系统总动量守恒,这个系统( )
A.每个物体的动量变化相等
B.如果一个物体的动量变小,则另一个物体的动量一定变大
C.两个物体动量的变化率大小一定相等
D.每个物体受到的冲量相等
参考答案:A、两个物体组成的系统总动量守恒,
即P=P′或P1+P2=P′1+P′2
等式变形后得:P1-P′1=P′2-P2,即-△P1=△P2
所以每个物体的动量变化大小相等,方向相反.故A错误,B错误
C、每个物体的动量变化大小相等,需要的时间相等,所以两个物体动量的变化率大小一定相等,故C正确
D、根据动量定理得:
I1=△P1,I2=△P2
每个物体的动量变化大小相等,方向相反.所以每个物体受到的冲量大小相等,方向相反.故D错误
故选:C.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,光滑斜面、光滑水平面Ⅰ、光滑水平面Ⅱ及紧靠水平面Ⅰ的长木板M,木板上表面与水平面Ⅰ齐平,动摩擦μ=0.4.物块m1从高为h=7.2m处由静止释放无机械能损失滑到水平面Ⅰ,与m2碰后立即粘为一体,两物块滑到木板右端时恰好与木板相对静止.已知:m1=m2=1kg,M═4kg,g=10m/s2.求:
①物块m1与物块m2碰后,两物块的速度大小;
②木板的长度L.
参考答案:①(1)设物块m1由静止滑到光滑水平面Ⅰ上时的速度为v1,由机械能守恒得:
m1gh=12m1v12,
代入数据解得:v1=12m/s,
以两物块组成的系统为研究对象,两物块碰撞过程动量守候,以向右为正方向,由动量守候定律得:
m1v1=(m1+m2)v2,
代入数据解得:v2=6m/s;
②两物块滑上木板后,以物块与木板组成的系统为研究对象,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
(m1+m2)v2=(m1+m2+M)v3,
代入数据得:v3=2m/s,
由能量守恒定律得:μ(m1+m2)gL=12(m1+m2)v22-12(m1+m2+M)v32,
代入数据解得:L=3m;
答:①物块m1与物块m2碰后,两物块的速度大小为6m/s;
②木板的长度为3m.
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,左端连着绝缘介质小球B,右端连在固定板上,放在光滑绝缘的水平面上。整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中。现把一质量为m、带电荷量为+q的小球A,从距
B球为s处自由释放,并与B球发生正碰。碰撞中无机械能损失,且A球的电荷量始终不变。已知B球的质量M=3m,B球被碰后作周期性运动,其运动周期
(A、B小球均可视为质点)。求:
(1)A球与B球相碰前A的速度大小;
(2)两球第一次碰撞后瞬间,A球的速度v1和B球的速度v2;
(3)要使A球与B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰,弹簧劲度系数k的可能取值。
参考答案:(1)设A球与B球碰撞前瞬间的速度为v0,由动能定理得:
? …………………①
解得:
? …………………②
(2)由于碰撞过程极短,可以认为系统满足动量守恒:
? …………………③
由题知碰撞过程中无机械能损失,有:
? …………………④
解③④得:
,负号表示方向向左? …………………⑤
,方向向右? …………………⑥
(2)要使m与M第二次迎面碰撞仍发生在原位置,则必有A球重新回到O处所用的时间t满足:
?
? …………………⑦
A球在电场中受电场力作用向左做减速运动至速度为0后又向右作加速运动:
? …………………⑧
? …………………⑨
由题知:
? …………………⑩
解⑦⑧⑨⑩得:
? …………………⑾
本题解析:略
本题难度:一般