时间:2019-03-16 01:46:52
1、计算题 在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动．在小球A的前方O点有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图14－1－4所示．小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动．小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ＝1.5PO.假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比m1∶m2.
参考答案：2∶1
本题解析：从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A和B的速度大小保持不变．根据它们通过的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为4∶1.
设碰撞后小球A和B的速度分别为v1和v2，在碰撞过程中动量守恒，碰撞前后动
能相等，则有
m1v0＝m1v1＋m2v2
m1v02＝m1v12＋m2v22
利用
＝4，可解出m1∶m2＝2∶1.
本题难度：简单
2、选择题 如图所示，在光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球a和b，a球质量为2m、带电量为+q，b球质量为m、带电量为+2q，两球相距较远且相向运动。某时刻a、b球的速度大小依次为v和1.5v，由于静电斥力的作用，它们不会相碰。则下列叙述正确的是（?）
A．两球相距最近时，速度大小相等、方向相反
B．a球和b球所受的静电斥力对两球始终做负功
C．a球一直沿原方向运动，b球要反向运动
D．a、b两球都要反向运动，但b球先反向
参考答案：C
本题解析：本题利用动量守恒和功能关系求解比较简单，由于地面光滑，系统所受合外力为零，满足动量守恒条件，当两球速度相当等，系统损失机械能最大，两球相距最近．
水平方向系统动量守恒，由完全非弹性碰撞的知识可知，当两球速度相等时，系统损失机械能最大，两球相距最小，故A错误；
由题意可知，a球动量大于b球动量，因此系统动量水平向右，故b球运动过程中将反向运动而a球将一直沿原方向运动，（或者根据牛顿第二定律分析，此时a、b速度大小一样，而b的减速的加速度大，故b先减为零，然后反向加速运动），因此静电斥力对b球先做负功后做正功，故BD错误，C正确．
故选C．
点评：根据系统运动情况，选用正确规律求解是解题的关键，如在本题中，库仑力为内力，系统外力为零，因此动量守恒，利用动量守恒解答要简单很多．
本题难度：一般
3、简答题 用长l=1.6m的轻绳悬挂一质量为M=1.0kg的木块．一颗质量m=10g的子弹以水平速度v0=500m/s沿水平方向射穿木块，射穿后的速度v=100m/s，如下图所示．求
（1）这一过程中系统（子弹与木块）损失的机械能Q．
（2）打穿后，木块能升的高度h．
参考答案：（1）子弹穿过木块过程中，子弹与木块系统水平方向不受外力，系统动量守恒，有
mv0=mv+Mv1
解得
v1=4m/s ①
根据能量守恒定律，得到
Q=12mv02-12mv2-12Mv12=1192J
（2）子弹穿过木块后，木块受重力和拉力，只有重力做功，机械能守恒，有
12Mv12=MgH
解得：H=0.8m
即木块上摆的最大高度H为0.8m．
答：（1）这一过程中系统（子弹与木块）损失的机械能Q为1192J．
（2）打穿后，木块能升的高度h为0.8m．
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 如图所示，在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A、B、C，质量分别为mA=1kg，mB=1kg，mC=2kg，其中B与C用一个轻弹簧固定连接，开始时整个装置处于静止状态，弹簧处于原长状态；A和B之间有少许塑胶炸药，现在引爆塑胶炸药，若炸药爆炸产生的能量有E=9J转化为A和B沿轨道方向的动能。求：爆炸后弹簧弹性势能的最大值；
参考答案：EP=3J
本题解析：塑胶炸药爆炸瞬间取A和B为研究对象，假设爆炸后瞬间AB的速度大小分别为vA、vB，取向右为正方向
由动量守恒：－mAvA+mBmB=0?
爆炸产生的热量由9J转化为AB的动能：
?
带入数据解得：vA = vB = 3m/s?
爆炸后取BC和弹簧为研究系统，当弹簧第一次被压缩到最短时BC达到共速vBC，此时弹簧的弹性势能最大，设为Ep1
由动量守恒：mBvB=（mB+mC）vBC?
由能量定恒定定律：
带入数据得：EP=3J
点评：关键是知道爆炸后取BC和弹簧为研究系统，当弹簧第一次被压缩到最短时BC达到共速vBC，此时弹簧的弹性势能最大，
本题难度：一般
5、简答题 绝缘材料制成的圆柱形细管质量为m、带电荷量为+q、管长为h，管底封闭且水平，由于空间有竖直向上的匀强电场，它刚好能竖直静止．现从其管口无初速释放一个绝缘的、不带电的、质量也为m的弹性小球（直径小于管的内径，可以视为质点），不计空气对小球和细管的作用力，在小球和细管的运动或碰撞过程中，不会改变各自的带电情况，已知重力加速度为g，问：
（1）电场强度E多大？
（2）小球第一次与管底碰撞前瞬间的速度多大？
（3）小球与管底的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间可忽略，小球第二次与管底碰前瞬间的速度多大？
参考答案：（1）带电管刚好在电场中静止，则 qE=mg，得E=mgq
（2）小球在管中自由下落，小球第一次与管底碰撞前瞬间的速度为 v=
本题解析：
本题难度：一般