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1、简答题 在铁路货运编组站内,将同一铁轨上的车厢A和车厢B联结在一起.车厢A原来静止在铁轨上,车厢B以速度v0向着车厢A运动,两节车厢接触后连在一起.已知车厢A的质量m,车厢B质量3m.求
(1)两节车厢联结以后的共同速度;
(2)联结过程 ">
时间:2019-06-26 04:59:50
1、简答题 在铁路货运编组站内,将同一铁轨上的车厢A和车厢B联结在一起.车厢A原来静止在铁轨上,车厢B以速度v0向着车厢A运动,两节车厢接触后连在一起.已知车厢A的质量m,车厢B质量3m.求
(1)两节车厢联结以后的共同速度;
(2)联结过程中有多少机械能的损失.
参考答案:(1)在联结过程中,两节车厢的总动量守恒,根据动量守恒定律
mBv0=(mA+mB)v
得出两节车厢联结以后的共同速度为:v=3m4mv0=34v0
(2)连接过程中,系统机械能的损失为
△E=12×3mv02-12(m+3m)v2
将两节车厢联结以后的共同速度v代入,得
△E=38mv02
答:(1)两节车厢联结以后的共同速度为34v0;
(2)联结过程中机械能的损失为38mv02.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 质量M的平板车,上面站一个质量为m的人,车以v0的速度在光滑水面上向右前进,如图所示。当人相对于地以v向后水平跳出,则人跳车前后车的动量变化方向是_______,车速变化的大小为_______。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/0jruiuahrsb.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:V0方向,m(v+ v0)/M
本题解析:设跳出前小车运动的方向为正方向,则600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/g24sh2rtmkq.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,解得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/4bjwqrdq1ba.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,故动量变化方向为正方向,即
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/l0sb0hdwdax.png\" style=\"vertical-align:middle;\">方向,车速变化
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/nbbeh2eeyi3.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
点评:做本题的时一定要注意方向
本题难度:一般
3、填空题 用如图所示装置来验证动量守恒定律.质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线夹角为α,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持α角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点.(已知当地的重力加速度为g)
(1)为验证两球碰撞过程动量守恒,应测出数值的物理量有S以及______.(用题中字母表示)
(2)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:PA=______,PA′=______.PB=0,PB′=______.600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/xteop4tsrpr.png\">
参考答案:(1)实验过程中需要求出两小球碰撞前后的动量,因此需要知道小球的质量与速度,小球的速度可以由动能定理与平抛运动知识求得,因此该实验需要测量的物理量有:小球的质量mA、mB,倾角α与β,球B飞出时的高度H,绳长L;即需要测量的量有:mA、mB、α、β、H、L.
(2)小球从A处下摆过程只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得:
mAgL(1-cosα)=12mAvA2-0,解得:vA=
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,一个质量为m1=50kg的人爬在一只大气球下方,气球下面有一根长绳.气球和长绳的总质量为m2=20kg,长绳的下端刚好和水平面接触.当静止时人离地面的高度为h=5m.如果这个人开始沿绳向下滑,当他滑到绳下端时,他离地面高度是(可以把人看作质点.)( )
A.5?m
B.3.6?m
C.2.6?m
D.8?m600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/xtfbuydeovy.png\">
参考答案:设人的速度v1,气球的速度v2,根据人和气球动量守恒得
则m1v1=m2v2,
所以v1=25v2,
气球和人运动的路程之和为h=5m,则s1=107m,s2=257m,
即人下滑107m,气球上升257m,
所以人离地高度为257m,约等于3.6m.
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
5、简答题
(1)求物体1从释放到与物体2相碰的过程中,滑道向左运动的距离;
(2)若CD=0.1m,两物体与滑道的CD部分的动摩擦因数都为μ=0.1,求在整个运动过程中,弹簧具有的最大弹性势能;
(3)物体1、2最终停在何处。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/r2qezjfcdcp.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:(1)0.05m(2)0.45J (3)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/cexqotdot44.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">、
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/brlf3ypng5r.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">最终停在CD的中点处
本题解析:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/cexqotdot44.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">从释放到与
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/brlf3ypng5r.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">相碰撞过程中,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/cexqotdot44.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">、
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/krxmxyrnm1w.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">组成的系统水平方向动量守恒,设
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/cexqotdot44.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">水平位移大小
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/cgxsf0jzsqq.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/krxmxyrnm1w.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">水平位移大小
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/e5qwxuwrf5x.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,有:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/ausosxqgqbl.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">? --------------------------------------(2分)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/k4ozv3f1hlx.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">? --------------------------------------------------(1分)
可以求得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/ksfmnmhpzqk.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">? --------------------------------(2分)
(2)设600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/cexqotdot44.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">、
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/brlf3ypng5r.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?刚要相碰时物体1的速度
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/2t3uo0pwp2i.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?,滑道的速度为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/t3g52wrlbia.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,由机械能守恒定律有
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/1gknbjbnii1.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/pd1d2fxb2zs.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?-----------------------------(2分)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/1gknbjbnii1.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">由动量守恒定律有
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/0muilpzxkzo.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">? ---------------------------------------------------(2分)
物体1和物体2相碰后的共同速度设为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/ngzit4cq531.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?,由动量守恒定律有
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/5x4mrhjpi2k.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">? -------------------------------------(2分)
弹簧第一次压缩最短时由动量守恒定律可知物体1、2和滑道速度为零,此时弹性势能最大,设为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/c4liqfwxqwt.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">。从物体1、2碰撞后到弹簧第一次压缩最短的过程中,由能量守恒有
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/hdgrm5z1oog.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">? ------------(3分)
联立以上方程,代入数据可以求得,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/jb2hj01byry.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">? ---------------------(2分)
⑶分析可知物体1、2和滑道最终将静止,设物体1、2相对滑道CD部分运动的路程为s,由能量守恒有600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/g1wqypggsvk.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?-----------------------------(3分)
带入数据可得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/kkrikl1bgdf.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?
所以600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/cexqotdot44.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">、
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/brlf3ypng5r.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">最终停在CD的中点处? --------------------------------------(2分)
本题难度:一般