时间:2019-03-16 03:09:03
1、简答题 如图所示，水平面上OA部分粗糙，其他部分光滑．轻弹簧一端固定，另一端与质量为M的小滑块连接，开始时滑块静止在O点，弹簧处于原长．一质量为m的子弹以大小为v的速度水平向右射入滑块，并留在滑块中，子弹打击滑块的时间极短，可忽略不计．之后，滑块向右运动并通过A点，返回后恰好停在出发点O处．求：
（1）子弹打击滑块结束后的瞬间，滑块和子弹的共同速度大小；
（2）试简要说明滑块从O到A及从A到O两个过程中速度大小的变化情况，并计算滑块滑行过程中弹簧弹性势能的最大值；
（3）滑块停在O点后，另一颗质量也为m的子弹以另一速度水平向右射入滑块并停留在滑块中，此后滑块运动过程中仅两次经过O点，求第二颗子弹的入射速度u的大小范围．
参考答案：（1）子弹打击滑块，满足动量守恒定律，设子弹射入滑块后滑块的速度为v1，
则：mv=（M+m）v1
v1=mvM+m…①
（2）从O到A滑块做加速度增大的减速运动，从A到O滑块可能做加速度增大的减速运动，或先做加速度减小的加速运动再做加速度增大的减速运动．
滑块向右到达最右端时，弹簧的弹性势能最大．设在OA段克服摩擦力做的功为Wf，与滑块的动摩擦因数为μ，弹性势能最大值为Ep，
根据能量守恒定律：12(M+m)v21=Wf+Ep…②
由于滑块恰能返回到O点，返回过程中，根据能量守恒定律：
Ep=Wf…③①②③式解得：Ep=m2v24(M+m)
（3）设第二颗子弹射入滑块后滑块的速度为v2，由动量守恒定律得：mu=（M+2m）v2 …④
如果滑块第一次返回O点时停下，则滑块的运动情况同前，对该过程应用能量守恒定律：
12(M+2m)v22=2W′f⑤
W′fWf=M+2mM+m…⑥
①②③④⑤⑥联立解得：u1=M+2mM+mv
如果滑块第三次返回O点时停下，对该过程由能量守恒：12(M+2m)v′22=4W′f⑦
①②③④⑥⑦联立解得：u2=
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 下列各说法中正确的是（?）
A．速度大的物体，它的动量一定也大
B．动量大的物体，它的速度一定也大
C．只要物体的运动速度大小不变，物体的动量也保持不变
D．竖直上抛的物体经过空中同一点的动量不相同
参考答案：D
本题解析：动量是矢量，其大小是由m和v共同决定的.
本题难度：简单
3、填空题 气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮，从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计时器配合使用能完成许多实验．现提供以下实验器材：（名称、图象、编号如图）．利用以上实验器材可以完成“验证动量守恒定律”的实验．为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m1v0=（m1+m2）v
（1）针对此原理，我们应选择的器材编号为：______；
（2）在我们所选的器材中：______器材对应原理中的m1（填写器材编号）．
参考答案：该实验的原理为m1v0=（m1+m2）v，两个物体最终粘在一起，一起运动，通过光电门可以测量速度的大小，结合两个滑块，让一个滑块先运动，再与另一个静止的滑块相撞，进行实验，所以应选择的器材为：ABC．
因为m1应该是先运动的滑块，不是静止的滑块，所以对应的器材是：B．
故答案为：（1）ABC，（2）B．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 【选修3-5选做题】
场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2．A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和B组成的系统动量守恒应满足的关系式为?。
参考答案：E（q1＋q2）＝（m1＋m2）g
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M=20kg的足够长的木板，上表面粗糙，以速度v0=10m/s向右作匀速直线运动．现将质量为m=5kg的小铁块无初速地轻放在木板的前端，求
（1）小铁块与木板相对静止时，它们共同运动的速度为多大？
（2）全过程有多少机械能转化为系统的内能？
参考答案：
（1）以小铁块和木板组成的系统为研究对象，根据动量守恒定律得
? Mv0=（M+m）v
得?v=Mv0M+m=8m/s
（2）根据能量守恒定律，系统损失的机械能全部转化为系统内能
则?Q=Mv022-(M+m)v22
得?Q=Mmv022(M+m)=200J
答：
（1）小铁块与木板相对静止时，它们共同运动的速度为8m/s．
（2）全过程有200J机械能转化为系统的内能．
本题解析：
本题难度：一般