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1、选择题 如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则( ? )
时间:2017-03-05 17:44:06
1、选择题 如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则( ? )
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/3yhqoeojxxk.gif\" border=\"0\">
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 如图所示,在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车,甲车系一穿过打点计时600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 1px; HEIGHT: 1px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/2lu41vqycm2.png\">器的纸带,当甲
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 1px; HEIGHT: 1px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/3hs2kqxkw3r.png\">车获得某一向右速度时,随即启动打点计时器,甲车运动一段距离后,与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动。纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况如图所示。电源频率为50 Hz,则碰撞前甲车运动速度大小为________m/s,甲、乙两车碰撞后的速度大小为________m/s,该碰撞属于________碰撞。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"WIDTH: 234px; HEIGHT: 125px; VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/sppj4bswgtd.png\">
参考答案:0.60,0.39,完全非弹性
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,足够长的绝缘光滑水平面上分别固定着大小、形状完全相同的两个物体A、B,相距L=0.2 m,它们的质量mA=mB=0.2kg,其中A物体带正电,电量q=2×10-8C,B物体不带电。水平面上方存在水平向右的匀强电场,场强E=2.5×107N/C,在t=0时刻同时撤去固定两物体的外力后,A物体将沿水平面向右运动,并与B物体发生连续碰撞(碰撞时间极短),两物体碰撞时A物体电量不发生变化,并且每次碰撞时两物体速度均发生相互交换(g取10m/s2)。求:
(1)从A开始运动到两物体第一次相碰经历的时间;
(2)第二次碰撞时,A物体对B物体做的功;
(3)从开始至第n次碰撞时B物体通过的路程。 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/3yssqremdp0.gif\">
参考答案:解:(1)由题意知,撤去固定A、B的外力后,物体B恰好静止于水平面上,物体A将沿水平面向右做匀速直线运动
以A物体做为研究对象,由牛顿第二定律得600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/dfcyb3srviy.gif\">
解得600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/vzrxgvct5fg.gif\">
由运动学公式得,从A开始运动到第一次碰撞用时600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/e0jhv1vtr4y.gif\">
(2)A与B第一次碰撞前的速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/2qcqv25kmaw.gif\">
由于AB碰撞后交换速度,故AB第一次碰后瞬时,B的速率600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/mxdpqsjtotu.gif\">
两物体相碰后,A物体的速度变为零,以后再做匀加速运动,而B物体将以600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/qnuxmn2c5sj.gif\">的速度做匀速直线运动
设再经t2时间相碰,则有600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/5gha02l040m.gif\">
解得600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/3xtu0vvsout.gif\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/nra2t21e45h.gif\">
由题意知600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/14z2hrp45zy.gif\">
对B物体由动能定理得600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/3omfnrgst1g.gif\">
(3)从第2次碰撞开始,每次A物体运动到与B物体碰撞时,速度增加量均为600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/swsbhtolyz1.gif\">,由于碰后速度交换,因而碰后B物体的速度为:
第一次碰后:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/3afngsjoga1.gif\">
第二次碰后:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/lwueutkh0dc.gif\">
第三次碰后:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/22jwmltfzkl.gif\">
第n次碰后:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/oai1zbfomfx.gif\">
每段时间内,B物体都做匀速直线运动,则第n次碰前所运动的距离为600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/wz2mbsps2xi.gif\">?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/ht0vt3szpcq.gif\">
本题解析:
本题难度:困难
4、计算题 如图所示,一质量为m的小物块B,放在质量为M的长木板A的左端,m=3M。长木板A静止在光滑水平面上,A、B之间的动摩擦因数为μ。现使二者一起以初速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/rfyn2lyhifn.gif\">开始向右运动,运动一段距离后,长木板A与固定竖直挡板相撞。已知A与挡板碰撞时间极短,且无机械能损失。运动过程中,B始终没从长木板A上脱落。求:
(1)长木板A第二次与挡板碰撞前,B在A上的滑痕长度s;
(2)当长木板A长度L满足什么条件时,保证B不会从A上脱落。 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/5sxmryqufot.gif\">
参考答案:解:(1)长木板A与挡板碰后,被等速率反弹。木板A与物块B系统动量守恒,设第一次达到共速600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/coitn23lx4i.gif\">,取向左为正。则有:?
? 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/kn3sfxra1qs.gif\">
? 解得600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/yfxa0zv4ygb.gif\">,方向向右
? 长木板A向左作匀减速运动,共速时滑痕最长。设最大滑痕为s1
? 据能量守恒:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/tpl41lgo1we.gif\">
? 解得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/4ehoqnklqvg.gif\">
(2)B始终没从板A上脱落,则长木板A与B将再次共速,一起向右运动,重复(1)问中的运动,直至二者速度均为零,板A右端挨着挡板。由于B一直相对A向右运动,则B相对A滑动的总路程与B相对A滑动的位移相等。设木板最短长度为600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/vmnuvoqfhs5.gif\">,据系统能量守恒,则有:
? 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/hqg34cbpn52.gif\">
? 解得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/m3fc4ejgyth.gif\">
本题解析:
本题难度:困难
5、计算题 如图所示,A、B、C三个物体质量均为m,其中厚度相同的A、B位于光滑的水平面上,可视为质点的小 物体C放在静止的物体B上,物体A以速度v0向物体B运动,与物体B发生碰撞(碰撞时间极短),碰后A、B以相同的速度运动,但互不粘连;物体C滑过物体B后又在物体A上滑行,最后停在物体A上,与物体A一起以600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/cxzbfi0u0ry.gif\">的速度运动。求:
(1)物体B最终的速度;
(2)小物体C在物体A和物体B上滑行过程中由于摩擦产生的热量之比。 600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/ukvdyv4yvig.gif\">
参考答案:解:(1)从最初物体A以速度v0运动到最终物体A、C以共同速度v4运动、同时物体B以速度v2匀速运动的过程中,对物体A、B、C组成的系统全过程由动量守恒定律有:mv0=(m+m)v4+mv2
解得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/5hy5ryv5olq.gif\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/usfdo5zu1bz.gif\">
(2)如图(a)所示,从物体A以速度v0运动到与物体B相碰获得共同速度(设为v1)的过程中,对物体A、B组成的系统由动量守恒定律得:mv0=(m+m)v1
设物体C离开物体B的瞬时速度为v3,物体A、B整体的速度减小为v2,如图(b)所示,对物体A、B、C组成的系统由动量守恒定律得:(m+m)v1=(m+m)v2+mv3
设该过程中物体C在物体B上滑行由于摩擦产生的热量为QB,由功能关系可得600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/q4tn2vctfsq.gif\">
物体C以速度v3离开物体B滑上物体A后,物体A、B分离,物体B以速度v2匀速运动,物体C和物体A相互作用至达到共同速度v4,如图(c)所示。该过程中对物体A、C组成的系统由动量守恒定律有:mv2+mv3=(m+m)v4
设该过程中物体C在物体A上滑行由于摩擦产生的热量为QA,由功能关系可得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/s1h1vheqagf.gif\">
联立以上各式及题中已知600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/yepv4fomuh1.gif\">
可得600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060502/0e1ll4bpac0.gif\">
本题解析:
本题难度:困难