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1、简答题 如图所示,固定的光滑竖直圆形圆形轨道,其半径为R,在它的底端静止一个质量为m小球,现给小球一个水平冲量,使小球始终不离开圆形轨道在竖直圆内运动,试求冲量应满足的条件?600)makesm ">
时间:2017-07-10 22:23:42
1、简答题 如图所示,固定的光滑竖直圆形圆形轨道,其半径为R,在它的底端静止一个质量为m小球,现给小球一个水平冲量,使小球始终不离开圆形轨道在竖直圆内运动,试求冲量应满足的条件?600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/idc0mixdkpd.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:I600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/zvjwyy4eucu.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/txe2u1umbug.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">;I
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/srwbd3pr03f.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/0lgz1l3d2si.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:当小球运动到与竖直圆的高度为圆的半径R时速度为零,设小球的初速度为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/ycloflnjpgf.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,由机械能守恒得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/4xkyr0cgnhz.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?…………………… (2分)
由动量定理得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/kouhzssbvih.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?解得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/0lgz1l3d2si.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">…………………… (2分)
当小球的动量较大时,小球刚好通过最高点的速度为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/gqj1breb2f5.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,由牛顿第二定律可得:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/lhjs5vnzsqd.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">…………………… (2分)
再由机械能守恒列式有:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/qk1npuqop1p.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">…………………… (2分)
由动量定理得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/ksrxwpfphqx.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
解得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/txe2u1umbug.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">…………………… (2分)
所以冲量I600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/zvjwyy4eucu.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/txe2u1umbug.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">;I
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/srwbd3pr03f.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/0lgz1l3d2si.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">…………………… (2分)
本题难度:一般
2、选择题 体育课上,老师在讲解接篮球的技巧时,经常这样描述:当接迎面飞来的篮球,手接触到球以后,两臂随球后引至胸前把球接住.这样做的目的是:
A.减小篮球的冲量
B.减小篮球的动量变化
C.增大篮球的动量变化
D.减小篮球的动量变化率
参考答案:D
本题解析:先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球引至胸前,这样可以增加球与手接触的时间,
根据动量定理得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/2krs4c3ak55.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/sqt4nl1kmrg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">当时间增大时,作用力就减小,即动量变化率减小,而冲量和动量的变化量都不变,
故选D
点评:先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球引至胸前,这样可以增加球与手接触的时间,根据动量定理即可求解.
本题难度:简单
3、选择题 2005年7月26日,美国“发现号”航天飞机从肯尼迪航天中心发射升空,飞行中一只飞鸟撞上了航天飞机的外挂油箱,幸好当时速度不大,航天飞机有惊无险.假设某航天器的总质量为10吨,以2km/s的速度高速运行时迎面撞上一只速度为10m/s、质量为5kg的大鸟,碰撞时间为1.0×10-5s,则撞击过程中的平均作用力约为(? )
A.2×109N
B.1×109N
C.1×1012N
D.2×106N
参考答案:B
本题解析:大鸟撞上飞机,认为瞬间跟飞机速度相等,即大鸟速度改变量近似认为是2km/s,根据动量定理,对于大鸟有600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/hgzmsahikyw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,则则撞击过程中的平均作用力约为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/x1vhlqaelzl.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
故选B
本题难度:简单
4、简答题 如图所示,用同种材料制成一个竖直平面内的轨道,AB段为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/43qhvhrd3oo.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">圆弧,半径为R,BC段水平且长度为R,一小物块质量为m与轨道间动摩擦因数为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/pzkyjc4cmcj.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">.当它从轨道顶端A无初速下滑时,恰好运动到C点静止,求:
(1)物体在AB段克服摩擦力做的功.
(2)若选A点所在的水平面为零势能面,物体到达B点时的机械能.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/bvuqsgtcvms.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:
(1) 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/swfujtivj5g.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/lmw2lpo3rfd.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:(1)设物体在AB段克服摩擦力做的功为Wf.
对全过程应用动能定理:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/ttk52uhklgl.gif\" style=\"vertical-align:middle;\"> ………(2分)
解得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/jd12ihl5xeb.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">.………………………………………(2分)
(2)设物体到达B点时动能为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/d5n4g1mfkon.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,
则从B到C根据动能定理有:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/jiwouljz5n0.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">…………(2分)
物体在B点时的机械能为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/qtij1efp15t.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">.(2分)
本题难度:简单
5、简答题 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/a0vxjt4qdco.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)物块在水平面上滑行的时间为多少?
(2)若物块开始静止在水平面上距B点10m的C点处,用大小为4.5N的平恒力向右拉该物块,到B点撤去此力,物块第一次到A点时的速度为多大?
(3)若物块开始静止在水平面上距B点10m的C点处,用大小为4.5N的水平恒力向右拉该物块,欲使物块能到达A点,水平恒力作用的最短距离为多大?
参考答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/kiprzji32yz.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">(2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/pk3x1nrdisi.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">(3)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/4tyamyha1tu.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:(1)物块先沿斜面匀加速下滑,设AB长度为L,动摩擦因数为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/rn3scjahknr.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
下滑的加速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/nermkuaa3gw.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">(1分)
到达B点时速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/k5xom0vh0ha.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)?
在水平面上物块做匀减速运动600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/pxjib2rot4c.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
在水平面上运动的时间600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/kiprzji32yz.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(1分)
(2)设CB距离为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/vbel0kcxwjm.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,全过程用动能定理:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/fhuiafjoztv.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(3分)
解得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/pk3x1nrdisi.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
(3)设力作用的最短距离为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/dtxt4k1er4t.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,根据动能定理可得:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/4pmdapkwsjo.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(3分)
解得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060503/4tyamyha1tu.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?(2分)
本题难度:一般