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1、计算题 气球质量为200kg,载有质量为50kg的人,静止在空中距地面20m高的地方,气球下悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这根绳长至少应为多少米?(不计人的高度)
参考答案:解:以人和气球为研究对象(系统),这个系统所受重力与空气浮力平衡,故系统动量守恒,此系统类似于人船模型。设人的质量为
,气球的质量为M,气球静止时离地高为H,当人到达地面时,气球又上升了h,则有:
其中
,
,
m,即可求得:
m
故此人要想从气球上沿绳慢慢安全到达地面,这根绳长至少应为:H+h=25 m
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图5-8所示,质量分别为mA="0.5" kg、mB="0.4" kg 的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上,质量为mC="0.1" kg的木块C以速度vC0="10" m/s滑上A板左端,最后C木块和B板相对静止时的共同速度vCB="1.5" m/s.求:

图5-8
(1)A板最后的速度vA;
(2)C木块刚离开A板时的速度vC.
参考答案:(1)0.5 m/s? (2)5.5 m/s
本题解析:C在A上滑动的过程中,A、B、C组成的系统动量守恒,则
mCvC0=mCvC+(mA+mB)vA
C在B上滑动时,B、C组成的系统动量守恒,则
mCvC+mBvA=(mC+mB)vCB
解得vA="0.5" m/s,vC="5.5" m/s.
本题难度:简单
3、计算题 如图所示,水平地面上有一上表面光滑的长木板C(其左端有一竖直小挡板),其上放有可视为质点的两小物块A和B,其间夹有一根长度可忽略的轻弹簧,弹簧与物块间不相连,其中小物块B距离木板C的右端很近。已知mA=mB="4.0kg," mC=1.0kg地面与木板C间的动摩擦因数为μ=0.20,重力加速度为g=10m/s2。开始时整个装置保持静止,两个小物块A、B将轻质弹簧压紧使弹簧贮存了弹性势能E0=100J。某时刻同时释放A、B,则:
(1)当小物块B滑离木板最右端时,求两小物块的速度魄vA、vB;
(2)若小物块A与挡板的碰撞时间极短且无机械能损失,求在它们第一次碰撞的过程中小物块A对挡板的冲量大小;
(3)在小物块A与挡板第一次碰撞到第二次碰撞的过程中,求木板C的位移大小。
参考答案:

本题解析:略
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,质量
,长
的木板B静止在光滑水平地面上,其上表面正中央放置一个质量
的小滑块A,A与B之间的动摩擦因数为
。现同时给A、B瞬时冲量使二者获得水平向右的初速度,
、
;已知在B与墙壁碰撞前A没有滑离B,且A、B已经达到共同速度。设B与墙壁碰撞时间极短,且无机械能损失,重力加速度
。求:

(1)B与墙壁碰撞前,A、B的共同速度大小;
(2)在B与墙壁碰撞前的过程中,A相对于B滑行的距离;
(3)A在B上滑动的整个过程中,A、B系统因摩擦产生的热量。
参考答案:(1)有题可知,B与墙碰撞前A、B已达共同速度V,对A、B系?统有动量守恒定律?
?----3分?得 V="3.6m/s?" --------2分
(2)由功能关系?
?---3分
得? A相对于B向左滑行?
?- ----2分
(3 )B与墙碰撞后,设A、B达到共同速度V/时,A仍在B上,
对A、B系统有动量守恒定律?
?----2分
由功能关系
? -----2分
得? A相对于B向右滑行?
?
因
? ----1分?所以在达共同速度前,A已从B右端滑出
故A、B系统因摩擦产生的热量为?
----2分?
?----1分
本题解析:略
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车的最右端站着质量为m的人。若人水平向右以相对车的速度u跳离小车,则人脱离小车后小车的速度多大?方向如何?

参考答案:解:设速度u的方向为正方向,并设人脱离车后小车的速度大小为v,则人对地的速度大小为(u -v)
根据动量守恒定律得0=m(u-v)-Mv
所以小车速度
,方向和u的方向相反
本题解析:
本题难度:一般