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1、选择题 在光滑的水平面上有两个在同一直线上相向运动的小球,其中甲球的质量m1="2" kg,乙球的质量m2="1" kg,规定向右为正方向,碰撞前后甲球的速度随时间变化情况如图所示。已知两球发生正碰后粘在一起,则碰前乙球速度的大小和方向分别为(? )

A.7 m/s,向右
B.7 m/s,向左
C.1 m/s,向左
D.1 m/s,向右
参考答案:B
本题解析:根据碰撞过程动量守恒,有
,其中
,
,
,
,带入数据可得
,负号表示速度方向向左,选项B对。
本题难度:简单
2、实验题 如图所示,在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A、B,做探究碰撞中不变量的实验:

①把两滑块A和B紧贴在一起,在A上放质量为m的砝码,置于导轨上,用电动卡销卡住A和B,在与A和B的固定挡板间放一弹簧,使弹簧处于水平方向上的压缩状态。
②按下电钮使电动卡销放开,同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器,当A和B与挡板C和D碰撞同时,电子计时器自动停表,记下A至C运动时间t1,B至D运动时间t2。
③重复几次取t1、t2的平均值。
请回答以下几个问题:
(1)在调整气垫导轨时应注意_________;
(2)应测量的数据还有_________;
(3)作用前A、B两滑块速度与质量乘积之和为_________,作用后A、B两滑块速度与质量乘积之和为_________。
参考答案:(1)用水平仪测量使得导轨水平
(2)A至C的距离L1、B至D的距离L2
(3)0,
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 在铁路货运编组站内,将同一铁轨上的车厢A和车厢B联结在一起.车厢A原来静止在铁轨上,车厢B以速度v0向着车厢A运动,两节车厢接触后连在一起.已知车厢A的质量m,车厢B质量3m.求
(1)两节车厢联结以后的共同速度;
(2)联结过程中有多少机械能的损失.
参考答案:(1)在联结过程中,两节车厢的总动量守恒,根据动量守恒定律
mBv0=(mA+mB)v
得出两节车厢联结以后的共同速度为:v=3m4mv0=34v0
(2)连接过程中,系统机械能的损失为
△E=12×3mv02-12(m+3m)v2
将两节车厢联结以后的共同速度v代入,得
△E=38mv02
答:(1)两节车厢联结以后的共同速度为34v0;
(2)联结过程中机械能的损失为38mv02.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (20分)如图所示,足够长的木板B静止在光滑水平地面上.小滑块A静止放在木板B的左端,已知mA=1kg、mB=2kg、滑块A与木板B间的动摩擦因数
,现对小滑块A施加一个竖直平面内斜向右上方大小为10N的外力F,且F作用3s后撤去.若图中
,问:

(1)施加外力F时,滑块A及木板B加速度大小分别为多少?
(2)最终滑块A、木板B会一起在光滑水平面上做匀速运动,它们匀速运动的速度为多少?
(3)整个过程A、B组成的系统由于摩擦产生的内能是多少?
参考答案:(1)aA=6m/s2,aB=1m/s2;(2)8m/s;(3)120J。
本题解析:(1)如图对A受力分析,有:




解得
同理可得
(2)3s时
,
当撤去外力F后,滑块A做减速运动,减速的加速度为:
滑块B继续做加速运动,加速的速度为:
设撤去力F后,AB还要经过t时间共速,有:
解得t=2s,A、B一起匀速的速度
(3)整个过程,由于摩擦产生的内能:
解得Q=120J
(其它方法视情况给分)
考点:牛顿第二定律、功能关系
本题难度:困难
5、简答题 如图所示,质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车,车的质量为1.6kg,木块与小车之间的摩擦系数为0.2(g取10m/s2)。设小车足够长,求:
(1)木块和小车相对静止时小车的速度。
(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间。
(3)从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离。
参考答案:(1)0.4m/s
(2)0.8s
(3)0.8m
本题解析:(1)以木块和小车为研究对象,系统所受合外力为零,系统动量守恒,以木块速度方向为正方向,由动量守恒定律可得:
木块m?小车M
初:v0="2m/s?" ?v0=0
末:v?v
即mv0=(M+m)v,
得
。
(2)再以木块为研究对象,其受力情况如图所示,由动量定理可得:


。
(3)木块做匀减速运动,加速度
,
车做匀加速运动,加速度
,由运动学公式可得:
vt2-v02=2as,
在此过程中木块的位移
,
车的位移
,
由此可知,木块在小车上滑行的距离为ΔS=S1-S2=0.8m,即为所求。
另解:设小车的位移为S2,则A的位移为S1+ΔS,ΔS为木块在小车上滑行的距离,那么小车、木块之间的位移差就是ΔS,作出木块、小车的v-t图线如图所示,则木块在小车上的滑行距离数值上等于图中阴影部分的三角形的“面积”。

本题难度:简单