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1、简答题 如图所示,质量为m=1kg的滑块A从光滑圆弧h=0.9m处由静止开始下滑,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平导轨上,B滑块与A滑块的质量相等,弹簧处在原长状态.滑块从P点进入水平导轨,滑行S=1m后与滑块B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动,但互不粘连.已知最后A恰好返回水平导轨的左端P点并停止.滑块A和B与水平导轨的滑动摩擦因数都为μ=0.1,g=10m/s
求:
(1)滑块A与滑块B碰撞前的速度
(2)滑块A与滑块B碰撞过程的机械能损失
(3)运动过程中弹簧最大形变量x.

参考答案:(1)令A、B质量皆为m,A刚接触B时速度为v1(碰前),由动能定理,有
mgh=12mv02
-μmgs=12mv12-12mv02
解得:v1=4m/s
(2)A、B碰撞过程中动量守恒,令碰后A、B共同运动的速度为v2,有mv1=2mv2
解得:v2=2m/s
A、B碰撞过程机械能损失
△E=12mv12-12(m+m)v22=4J
(3)碰后A、B先一起向左运动,接着A、B一起被弹回,在弹簧恢复到原长时,设A、B的共同速度为v3,在这过程中,由动能定理,有:-μ?(2m)g?(2x)=12?(2m)v32-12?(2m)v22
此后A、B开始分离,A单独向右滑到P点停下,由动能定理有
-μmgs=0-12mv32
解得:v3=
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,一质量m1=0.45kg的平板小车静止在光滑的水平轨道上.车上右端放一质量m2=0.2kg的小物体,小物体可视为质点.现有一质量m0=0.05kg的子弹以水平速度v0=100m/s射中小车左端,并留在车中,最终小物块以5m/s的速度与小车脱离.子弹与车相互作用时间很短,g取10m/s2.求:
①子弹刚刚射入小车时,小车的速度大小.
②小物块脱离小车时,小车的速度多大.

参考答案:①子弹进入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得:
m0v0=(m0+m1)v1
解得v1=10m/s
②三物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得:
(m0+m1)v1=(m0+m1)v2+m2v3
解得:v2=8 m/s
答:①子弹刚刚射入小车时,小车的速度大小是10m/s.
②小物块脱离小车时,小车的速度是8 m/s.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰,已知甲的质量为1kg,乙的质量为3kg,碰前碰后的位移时间图像如图所示,碰后乙的图像没画,则求碰后乙的速度,并在图上补上碰后乙的图像。

参考答案:解:由图

v甲=0
v′甲=0.3m/s
v乙=0.2m/s
由动量守恒定律:m甲v甲+m乙v乙=m甲v甲′+m乙v乙′
解得 v乙′=0.1m/s。
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 沿水平方向飞行的导弹,当它的速度达到300 m/s时,弹头爆炸后分裂为质量分别为100 kg和50 kg的两部分,其中100 kg的部分仍保持原来方向飞行,速度增大到500 m/s,另一部分的速度将变为…(?)
A.600 m/s
B.300 m/s
C.100 m/s
D.-100 m/s
参考答案:D
本题解析:因爆炸瞬间系统动量守恒,所以(m1+m2)v=m1v1+m2v2,解之得:v2="-100" m/s,选D.
本题难度:简单
5、计算题 1928年,德国物理学家玻特用α粒子轰击轻金属铍时,发现有一种贯穿能力很强的中性射线.查德威克测出了它的速度不到光速的十分之一,否定了是γ射线的看法,他用这种射线与氢核和氮核分别发生碰撞,求出了这种中性粒子的质量,从而发现了中子.
①请写出α粒子轰击铍核(
)得到中子的方程式.
②若中子以速度v0与一质量为mN的静止氮核发生碰撞,测得中子反向弹回的速率为v1,氮核碰后的速率为v2,则中子的质量m等于多少?
参考答案:①
?②
本题解析:①
②由动量守恒定律有?
,解得?
本题难度:一般