时间:2019-07-11 03:37:40
1、计算题 一个人站在静止于光滑平直轨道的平板车上，人和车的总质量为M。现在让此人手中拿一个质量为m的铅球先后以两种方式顺着轨道方向水平掷出铅球：第一次掷出后，铅球相对地面的速度大小为v；第二次掷出后，铅球相对平板车的速度大小为v。求先后两种方式掷出铅球后平板车获得的速度大小之比。
参考答案：
本题解析：第一次掷出后铅球相对地面的速度大小为v，根据系统动量守恒，有：
?（4分）
第二次掷出后铅球相对平板车的速度大小为v，根据系统动量守恒和相对速度的知识，有：
?（4分）
联立解得两种方式掷出铅球后平板车获得的速度大小之比为：?（4分
本题难度：简单
2、选择题 小车在水平地面上匀速前进，某时刻将质量相等的两个物体以相同的对地速率水平抛出，其中一个抛出方向与车的运动方向相同，另一个抛出方向与车的运动方向相反，则抛出两物体后，小车的速度将：（ ）
A．不变
B．变大
C．变小
D．无法判断车速的变化
参考答案：设原来的方向为正方向，根据动量守恒列方程得：
Mv0=（M-2m）v′+mv-mv
解得：v′=MM-2mv0，因此小车的速度将增大，故ACD错误，B正确．
故选B．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 下列物理量中不是矢量的是
A.质量
B.速度
C.位移
D.加速度
参考答案：A
本题解析：分析：矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量．
解答：质量是只有大小没有方向的标量，速度、位移和加速度都是既有大小又有方向的矢量．故A正确，BCD错误．
故选A．
点评：矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则．
本题难度：困难
4、简答题 如右图所示,电容器固定在一个绝缘座上,绝缘座放在光滑水平面上.平行板电容器板间距离为d,电容为C.右极板有一个小孔,通过小孔有一长为
d的绝缘杆,左端固定在左极板上,电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M.给电容器充入电荷量Q后,有一质量为m、带电荷量+q的环套在杆上以某一初速度v0对准小孔向左运动(M=3m).设带电环不影响电容器板间电场的分布,电容器外部电场忽略不计，带电环进入电容器后距左板最小距离为
d.试求:
(1)带电环与左极板间相距最近时的速度;
(2)若取左板电势为零,当环距左板最近时环的电势能;
(3)带电环受绝缘杆的摩擦力.
参考答案：（1）
v0? (2)-
? (3)
本题解析：(1)当带电环距左板最近时,环和电容器等达到共同速度v.
由动量守恒定律得mv0=(M+m)v
v=
v0=v0.
(2)环在距左板最近时的电势能E=-q
=-.
(3)设从开始到环距左板最近的过程中,电容器移动的距离为s
由动能定理得
〔或-F电
-Fμd=(M+m)v2-mv02直接得，其中F电=qE=
〕
解之得Fμ=
.
本题难度：简单
5、简答题 如图16-1所示，一个连同装备总质量为M=100千克的宇航员， 
在距离飞船为S=45米与飞船处于相地静止状态。宇航员背着
装有质量为m0=0.5千克氧气的贮氧筒，可以将氧气以V=50米/秒的喷咀喷出。为了安全返回飞船，必须向返回的相反方向喷出适量的氧，同时保留一部分氧供途中呼吸，且宇航员的耗氧率为 R=2.5×10-4千克/秒。
试计算：
小题1:(1)喷氧量应控制在什么范围? 返回所需的最长和最短时间是多少?
小题2:(2)为了使总耗氧量最低，应一次喷出多少氧? 返回时间又是多少?
参考答案：
小题1:允许的最大和最小喷氧量为：
mmax=0.45千克，mmin=0.05千克。
返回的最短和最长时间为：tmin=
=200秒，tmax=
=1800秒
小题2:返回飞船的总耗氧量可表示为：△M=m+Rt=(MS/vt)+Rt
因为MS/vt与Rt之积为常量，且当两数相等时其和最小，即总耗氧量最低，
据：MS/vt=Rt，所以相应返回时间为：t=
=600秒
相应的喷氧量应为：m=Rt=0.15千克。
本题解析：一般飞船沿椭圆轨道运动，不是惯性参照系。但是在一段很短的圆弧上，可以认为飞船作匀速直线运动，是惯性参照系。
小题1:(1)设有质量为m的氧气，以速度v相对喷咀，即宇航员喷出，且宇航员获得相对于飞船为V的速度，据动量守恒定律：mv-MV=0
则宇航员返回飞船所需的时间为：t=S/V=MS/mv
而安全返回的临界条件为：m+Rt=m0，以t=MS/mv代入上式，得：m2v-m0vm+RMS=0，m=
把m0、v、R、M、S代入上式可得允许的最大和最小喷氧量为：
mmax=0.45千克，mmin=0.05千克。
返回的最短和最长时间为：tmin==200秒，tmax==1800秒
小题2:(2)返回飞船的总耗氧量可表示为：△M=m+Rt=(MS/vt)+Rt
因为MS/vt与Rt之积为常量，且当两数相等时其和最小，即总耗氧量最低，
据：MS/vt=Rt，所以相应返回时间为：t==600秒
相应的喷氧量应为：m=Rt=0.15千克。
本题难度：简单