时间:2019-05-21 04:06:31
1、计算题 如图所示，一高空作业的工人质量为m=70kg,腰系一条安全带，若工人不慎跌落，当他的重心位置下降L=5m时，安全带呈竖直状态且开始绷直。已知安全带从开始绷直到拉伸至最长的缓冲时间为t=1.4s，求安全带受到的平均冲力是多大？(不计空气阻力，g取10m/s)
参考答案：1200N?
本题解析：人跌落时先做自由落体运动，设刚要拉紧安全带时的速度为v1由 
解得 
="10m/s"
再经过1s缓冲时间后人的速度变为零，取向下为正方向，人作为研究对象，设安全带对人的平均冲力为F
由 (mg-F)t=0-mv1
有 F=mg+
代入数据解得 F="1200N"
根据牛顿第三定律可知人给安全带的冲力为1200N?
本题难度：简单
2、简答题 质量为50kg的体操运动员从高空落下，落到垫子前的瞬间速度大小为1.0m/s，方向竖直向下，该运动员经垫子缓冲0.5s停下来，求垫子对运动员的平均作用力的大小．（g取10m/s2）
参考答案：选竖直向上为正方向，根据动量定理，得：
（F-mg）t=p′-p，其中：P=-mv，P′=0
即：（F-50×10）×0.5=0+50×1
得：F=600N．
答：对运动员的平均作用力为600N．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 2005年7月26日，美国“发现号”航天飞机从肯尼迪航天中心发射升空，飞行中一只飞鸟撞上了航天飞机的外挂油箱，幸好当时速度不大，航天飞机有惊无险．假设某航天器的总质量为10t，以8km/s的速度高速运行时迎面撞上一只速度为10m/s、质量为5kg的大鸟，碰撞时间为1.0×10-5s，则撞击过程中的平均作用力约为（ ）
A．4×l09N
B．8×109?N
C．8×l012N
D．5×106?N
参考答案：飞鸟在极短时间内加速，以飞机运动方向为正方向，根据动量定理，有：
F?△t=m?△v-0
解得F=m△v△t=5×(8000-10)1.0×10-5≈4×109N
故选A．
本题解析：
本题难度：简单
4、计算题 质量为m="0.1" kg的小钢球从h1="5" m高处自由下落，与地板碰撞后上升h2="1.8" m，设碰撞时间t=0.2s，求钢球对地板的平均冲力. （g=10m/s2）
参考答案：F="9" N
本题解析：设地板对钢球的平均冲力大小为F，小球下落的时间t1=
=1 s，小球反弹后跳起的时间t2=
="0.6" s，选向上的方向为正，对全过程，由动量定理，有F·t-mg（t1+t+t2）=0-0，则F="9" N
点评：基础题，注意正方向的选取，
本题难度：简单
5、简答题 如图所示，电子源每秒钟发射2.5×1013个电子，电子以v0=8.0×106m/s的速度穿过P板上A孔，从M、N两平行板正中央进入两板间，速度方向平行于板M且垂直于两板间的匀强磁场，两极板M、N间电压始终为UMN=80.0V，两板距离d=1.00×10-3m，电子在板M、N间做匀速直线运动后进入由C、D两平行板组成的已充电的电容器中，电容器电容为8.0×10-8F，电子打到D板后就留在D板上．在t1=0时刻，D板电势较C板的电势高818V，在t2=T时刻，开始有电子打到M板上，已知电子质量m=9.1×10-31kg、电荷量e=1.6×10-19C，两板C、P均接地，电子间不会发生碰撞（忽略电子所受的重力）．求：
（1）两极板M、N间匀强磁场的磁感应强度B；
（2）T时刻打到M板上每个电子的动能EK（以eV为单位）；
（3）最终到达D板的电子总数n；
（4）在t3=
| 3 5 |
参考答案：（1）由于电子在M、N板间做匀速直线运动，所以eE=eBv0
B=Ev0=UMNdv0=80.01.0×10-3×8.0×106=1.0×10-2T
（2）开始有电子打在M板上，表示电子刚好不能到达D板，从C板小孔反向折回时，
动能仍为?EK0=12mv20=9.1×10-31×(8.0×166)22×1.6×10-19eV=182eV
折返的电子，从C板小孔到M板的过程：e?UMN2=EK-EK0
∴EK=EK0+eUMN2=222eV
（3）电子刚不能到达B板时，C、D间的电势差：UCD′=EK0e=182V
从t1=0起电容器C、D板间的电压变化为：△U=UCD′-UCD=182V-(-818V)=1000V
D板的电量变化量为：△Q=C?△U=8.0×10-8×1000C=8.0×10-5C
到达D的电子数为：n=△Qe=8.0×10-51.6×10-19=5.0×1014（个）?
（4）在O-T时间内，由于电子匀速且连续打在D板上，两极板间电压均匀变化，
所以当t=3T5时，C、D板间的电压变化为△U"=3?△U5=600V
此时两极板C、D间的电压为?U""DC=（818-600）V=218V
所以，每个电子打到D板上的动能为?EK′=12mv20+eU″DC=400eV
故冲量为?I=△p=
本题解析：
本题难度：一般