时间:2017-08-05 17:58:00
1、计算题 如图所示，游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动。设甲同学和他的车的总质量为150 kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4.5 m/s；乙同学和他的车的总质量为200 kg，碰撞前向左运动，速度的大小为3.7 m/s．求碰撞后两车共同的运动速度。
参考答案：解：本题的研究对象为两辆碰碰车（包括驾车的同学）组成的系统，在碰撞过程中此系统的内力远远大于所受的外力，外力可以忽略不计，满足动量守恒定律的适用条件，设甲同学的车碰撞前的运动方向为正方向，他和车的总质量m1=150 kg，碰撞前的速度v1=4.5m/s；乙同学和车的总质量m2=200 kg，碰撞前的速度v2=-3.7m/s；设碰撞后两车的共同速度为v，则
系统碰撞前的总动量为：p=m1v1+m2v2=150×4.5 kg·m/s+200×（-3.7）kg·m/s= -65 kg·m/s
碰撞后的总动量为p"=(m1+m2)v
根据动量守恒定律可知p=p"，代入数据解得v=-0.186 m/s
即碰撞后两车以v=0.186 m/s的共同速度运动，运动方向向左
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 （附加题）
如图所示，质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂。现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放，下摆后在最低点与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场。已知由于磁场的阻尼作用，金属球将于再次碰撞前停在最低点处。求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于45°。
参考答案：解：设小球m的摆线长度为l，小球m在下落过程中与M相碰之前满足机械能守恒：
①
m和M碰撞过程满足：
②
③
联立②③得：
④
说明小球被反弹，而后小球又以反弹速度和小球M发生碰撞，满足：
?⑤
?⑥
解得：
⑦
整理得：
⑧
所以：
⑨
而偏离方向为45°的临界速度满足：
⑩
联立①⑨⑩代入数据解得，当n=2时，
当n=3时，
所以最多碰撞3次
本题解析：
本题难度：困难
3、选择题 带有(1/4)光滑圆弧轨道、质量为M的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示．一质量为m的小球以速度v0水平冲上滑车，当小球上行再返回，并脱离滑车时，以下说法可能正确的是
A．小球一定沿水平方向向左做平抛运动
B．小球可能沿水平方向向左做平抛运动
C．小球可能做自由落体运动
D．小球可能水平向右做平抛运动
参考答案：ＢＣＤ
本题解析：小球滑上滑车，又返回，到离开滑车的整个过程，相当于小球与滑车发生弹性碰撞的过程．如果m＜M，小球离开滑车向左做平抛运动；如果m=M，小球离开滑车做自由落体运动；如果m＞M，小球离开滑车向右做平抛运动．
本题难度：简单
4、简答题 如图1-3所示,质量为m的木块可视为质点，置于质量也为m的木盒内，木盒底面水平，长l="0.8" m,木块与木盒间的动摩擦因数μ=0.5,木盒放在光滑的地面上，木块A以v0="5" m/s的初速度从木盒左边开始沿木盒底面向右运动，木盒原静止.当木块与木盒发生碰撞时无机械能损失，且不计碰撞时间，取g="10" m/s2.问：
小题1:木块与木盒无相对运动时，木块停在木盒右边多远的地方？
小题2:在上述过程中，木盒与木块的运动位移大小分别为多少？
参考答案：
小题1:0.45 m
小题2:s盒="1.075" m?s块="1.425" m
本题解析：
小题1:木块相对木盒运动及与木盒碰撞的过程中，木块与木盒组成的系统动量守恒，最终两者获得相同的速度，设共同的速度为v,木块通过的相对路程为s,则有：
mv0=2mv?①
μmgs=
mv02-·2mv2②
由①②解得s="1.25" m
设最终木块距木盒右边为d,由几何关系可得：
d=s-l="0.45" m
小题2:从木块开始运动到相对木盒静止的过程中，木盒的运动分三个阶段：第一阶段，木盒向右做初速度为零的匀加速运动；第二阶段，木块与木盒发生弹性碰撞，因两者质量相等，所以交换速度；第三阶段，木盒做匀减速运动，木盒的总位移等于一、三阶段的位移之和.为了求出木盒运动的位移，我们画出状态示意图，如图1-4所示.
设第一阶段结束时，木块与木盒的速度分别为v1、v2,则：
mv0=mv1+mv2?③
μmgL=mv02-m（v12+v22）?④
因在第二阶段中，木块与木盒转换速度，故第三阶段开始时木盒的速度应为v1,选木盒为研究对象
对第一阶段：μmgs1=mv22?⑤
对第三阶段：μmgs2=mv12-mv2?⑥
从示意图得s盒=s1+s2?⑦
s块=s盒+L-d?⑧
解得s盒="1.075" m?s块="1.425" m
本题难度：一般
5、选择题 A、B两球在光滑水平面上相向运动，两球相碰后有一球停止运动，则下述说法中正确的是
[? ]
A．若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量
B．若碰后，A球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量
C．若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定大于B的动量
D．若碰后，B球速度为0，则碰前A的动量一定小于B的动量
参考答案：AD
本题解析：
本题难度：一般