时间:2019-06-26 04:50:10
1、计算题 柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成，气缸与活塞间有柴油与空气的混合物。在重锤与桩碰撞的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动，锤向上运动。现把柴油打桩机和打桩过程简化如下：柴油打桩机重锤的质量为m，锤在桩帽以上高度为h处（如图1）从静止开始沿竖直轨道自由落下，打在质量为M（包括桩帽）的钢筋混凝土桩子上。同时，柴油燃烧，产生猛烈推力，锤和桩分离，这一过程的时间极短。随后，桩在泥土中向下移动一距离l。已知锤反跳后到达最高点时，锤与已停下的桩幅之间的距离也为h（如图2）。已知m＝1.0×103kg，M＝2.0×103kg，h＝2.0m，l＝0.20m，重力加速度g＝10m/s2，混合物的质量不计。设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力F是恒力，求此力的大小。 
参考答案：解：锤自由下落，碰桩前速度v1向下，
①
碰后，已知锤上升高度为（h－l），故刚碰后向上的速度为
②
设碰后桩的速度为V，方向向下，由动量守恒，
③
桩下降的过程中，根据功能关系，
④
由①②③④式得
⑤
代入数值，得
N ⑥
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 在平直的路面上，质量为60kg的人，以5m/s的速度迎面跳上质量为90kg、速度为2m/s的小车后，与小车共同运动的速度大小为____________，在这一过程中，系统损失的机械能为____________J。
参考答案：0.8，882
本题解析：
本题难度：一般
3、实验题 A、B两物体在水平面上相向运动，其中物体A的质量为mA="4" kg，两球发生相互作用前后的运动情况如图16-3-6所示，则由图可知，B物体的质量为mB=_________kg.
图16-3-6
参考答案：6
本题解析：由题中图象可知，碰前A物体速度vA=
m/s="2" m/s,方向与正方向相反，vB=
?m/s="3" m/s,方向与正方向相同，碰后A、B两物体结合在一起运动速度为v=
m/s="1" m/s，由动量守恒定律得：
-mAvA+mBvB=(mA+mB)v
解得mB="6" kg.
本题难度：简单
4、简答题 某学生实验小组为了搞清楚功、能、动量之间的关系，设计了如下实验：
㈠主要实验器材：一块正方形的软木块，其边长D=16cm，质量M=40g；一支出射速度能够连续可调的气枪，其子弹的质量m=10g；……
㈡主要实验过程：首先，他们把正方形的软木块固定在桌面上，当子弹以20m/s的水平速度从正面射入该木块后，实验小组测得了子弹能够进入木块中5cm的深度。然后，他们把该木块放在光滑的水平面上（例如气垫导轨上），子弹再次从正面射入该木块，……。在后者情况下，请你利用力学知识，帮助他们分析和预测以下几个问题：⑴若子弹仍以20m/s的水平速度射入木块，子弹最多能进入木块中的深度有多大？⑵若子弹仍以20m/s的水平速度射入木块，在子弹射入木块的过程中，系统损失的机械能和产生的热量各是多少？⑶为了使子弹能够穿透该木块，那么子弹的入射速度大小不能低于多少？
参考答案：（1）
（2）1.6J（3）不能低于
本题解析：⑴设子弹打入木块过程中受到的平均阻力为f，打入木块的深度分别为d1、d2，子弹初速为v0，打入后二者共速v，
木块固定时，由动能定理得：
?（2分）
木块不固定时，由动量守恒定律得：
?（2分）
由能量守恒定律得：
?（2分）
由以上三式可得：?（2分）
⑵由能量守恒定律知：损失的机械能与产生的内能相等，即
△
?（4分）
⑶设子弹初速为
时，恰好不能射穿木块，此时二者共速
，由动量守恒与能量守恒得：
?（2分）
?（2分）
上述两式与联立即可解得：
?（2分）
故为了使子弹能够穿透该木块，子弹的入射速度大小至少不能低于
本题难度：简单
5、选择题 如图10所示，在光滑的水平面上，物体B静止，在物体B上固定一个轻弹簧.物体A以某一速度沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用.两物体的质量相等，作用过程中，弹簧获得的最大弹性势能为Ep.现将B的质量加倍，再使物体A通过弹簧与物体B发生作用（作用前物体B仍静止），作用过程中，弹簧获得的最大弹性势能仍为Ep.则在物体A开始接触弹簧到弹簧具有最大弹性势能的过程中，第一次和第二次相比（ ）
图10
A．物体A的初动能之比为2∶1?
B．物体A的初动能之比为4∶3?
C．物体A损失的动能之比为1∶1?
D．物体A损失的动能之比为27∶32
参考答案：B?
本题解析：分析题意得，弹性势能的最大值出现在A和B两物体的速度相等时，设物体A的初速度为v0，相互作用后的共同速度为v，根据相互作用过程系统动量守恒得：mv0=2mv，解得v=
?v0，所以弹簧的最大弹性势能Ep=mv02-×2mv2=
mv02，且Ep=EkA，A物体损失的动能为ΔEkA=mv02-m×(v0)2=
EkA，如果将B的质量变为原来的2倍，则有mv0=3mv′,v′=
v0′
Ep′=mv0′2-×3mv′2=mv0′2=
EkA′，A物体损失的动能为ΔEkA′=mv0′2-m×(v0′)2=
EkA′，所以要使Ep=Ep′，则物体A的初动能之比为4∶3，所以选项B正确，选项A错.且得到物体A损失的动能之比为2∶9，所以选项CD错.综上所述，本题的正确选项应该为B.?
本题难度：简单