时间:2020-08-09 22:20:32
1、简答题 一宇宙飞船以v=1.0×104 m/s的速度进入密度为ρ=2.0×10-9kg/m3的微陨石流中，如果飞船垂直于运动方向上的最大截面积为S="5" m2，且认为微陨石与飞船碰撞后都附着在飞船上，则飞船受到的平均制动力多大？
参考答案：1.0 N
本题解析：此类问题在正确地建立起“物理模型”后，关键是找出动量发生变化的那部分质量与时间的关系，即找出在某一Δt时间内动量变化的那部分质量Δm.由于连续体问题，无法用牛顿运动定律求解，可以建立一物理模型用动量定理求解.
建立如下的“管道模型”：在时间△t内被飞船吸附的陨石都分布在以S为横截面积、长为L=v·Δt的柱体内，这部分微小陨石的质量Δm=ρSL=ρvSΔt.它们被吸附后具有的动量p2=Δm=ρv2SΔt，吸附前的动量为p1=0.
根据动量定理得飞船作用于这些陨石的平均作用力大小为F=
=ρv2S
根据牛顿第三定律，飞船受到的平均制动力的大小为：F′=F=ρv2S=2.0×10-9×(1.0×104)×5 N="1.0" N.
本题难度：简单
2、计算题 一个质量为M的长木板静止在光滑的水平桌面上，一块质量为m的小滑块以水平速度v0从长木板的一端开始在木板上滑动，刚好滑到长木板另一端而未掉下来。若把此木板固定在水平桌面上，其他条件相同，求滑块离开木板时的速度v 。
参考答案：V=
本题解析：由动量守恒定律
，设m受到长木板的摩擦力为f，长度为L则
，当长木板静止不动时，对滑块应用动能定理
由以上式子联立可求得V=
本题难度：简单
3、选择题 具有相同的动量，质量分别为2kg和3kg的两物体，受到相同的恒定阻力而逐渐停止，则停下来所需时间之比，经过的位移之比分别为
A．3：2，2：3
B．1：1，3:2
C．4：9，9：4
D．9：4，4:9
参考答案：B
本题解析：根据动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化量，即
，因为阻力相同，初动量相同，所以停下来所需时间相等，即时间之比为1:1
根据动能定理可得，合外力所做的功等于动能的变化量，即
，即位移和质量成反比，则位移之比为3:2
故应该选B
本题难度：简单
4、实验题 用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
?
（1）试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量?（填选项前的序号），间接地解决这个问题。
A．小球开始释放高度
B．小球抛出点距地面的高度
C．小球做平抛运动的射程
（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球
多次从斜轨上同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置B，测量平抛射程
。然后把被碰小球
静止于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上相同位置静止释放，与小球相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是?（填选项的符号）
A．用天平测量两个小球的质量、
B．测量小球开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到
相碰后平均落地点的位置A、C
E．测量平抛射程
，
（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 （用（2）中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为? （用（2）中测量的量表示）。
（4）经测定，
，小球落地点的平均位置到Ｏ点的距离如图所示。碰撞前、后?的动量分别为
与
，则
?：11；若碰撞结束时的动量为
，则
=11:?；所以，碰撞前、后总动量的比值
=?；实验结果说明?.
参考答案：（1）C?……………………（1分）
（2）D?……………………（1分）
（3）
?……………………（2分）
?……………………（2分）
（4）14；2.9；
；………（每空1分）
误差允许范围内，碰撞前、后的总动量不变.………（2分）
本题解析：（1）设小球a没有和b球碰撞，抛出时速度为
，球a和球b碰撞后抛出的速度分别为
，
则我们要验证动量守恒即：
，测速度是关键，平抛运动的初速度
即
，因为平抛运动的高度一定，所以
，即，只要测得小球做平抛运动的射程，即可替代速度。
（2）碰撞完毕后，就要测数据验证了，所以我们由（1）知道可以同过测量它们的射程就可以替代不容易测量的速度，
（3）见（1），弹性碰撞没有机械能损失，所以还应满足机械能守恒，
（4）将数据代入（3），因为存在试验误差，所以最后等式两边不会严格相等，所以误差允许范围内，碰撞前、后的总动量不变
本题难度：一般
5、简答题 
如图所示，物块的质量M=1.0kg，它从A处开始以10m/s的初速度vo沿水平台面向左运动在台面边缘的B点与质量m=0.4kg的小球相碰撞，结果重物M落在地面上的D点。已知重物M与台面之间的动摩擦因数μ＝0.10，AB＝9.5m，BC=CD=5.0m。试求小球m的落地点与D点之间的距离是多少m?
参考答案：
5m
本题解析：
本题难度：一般