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1、计算题 甲、乙两小船质量均为M=120 kg,静止于水面上,甲船上的人质量m=60 kg,通过一根长为L=10 m的绳用F=120 N的水平力拉乙船,求:
(1)两船相遇时,两船分别走了多少距离.
(2)为防止两船相撞,人至少以多大的速度跳离甲船.(忽略水的阻力)
参考答案::(1)4 m 6 m (2)4m/s
本题解析::(1)甲船和人与乙船组成的系 统动量时刻守恒.
由平均动量守恒得:(M+m)x甲=Mx乙
又x甲+x乙=L
以上两式联立可求得:x甲=4 m,x乙=6 m.
(2)设两船相遇时甲船的速度为v1,对甲船和人用动能定理得:
Fx甲=(M+m)v
因系统总动量为零,所以人跳离甲后,甲速度为零时,人跳离速度最小,设人跳离的速度为v,因跳离时,甲船和人组成的系统动量守恒,有:(M+m)v1=0+mv可求得:v=4m/s.
本题难度:一般
2、计算题 1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子。科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核。设α粒子质量为m1,初速度为v0,氮核质量为m2,质子质量为m0,氧核质量为m3,不考虑相对论效应。
(1)α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度为多大?
(2)求此过程中释放的核能。
参考答案:解:(1)设复核的速度为v,由动量守恒定律得m1v0=(m1+m2)v
解得
(2)核反应过程中的质量亏损△m=m1+m2-m3
反应过程中释放的核能△E=△m·C2=(m1+m2-m0-m3)C2
本题解析:
本题难度:一般
3、实验题 在该实验中,两半径相同的小球质量比mA∶mB=3∶8,实验记录纸上各点(O、O′、M、P、N)位置如图所示,其中O点为斜槽末端所系重垂线指的位置.那么,A、B两球中,__________球是入射球.碰撞结束时刻,两球的动量之比pA′∶pB′=____________.
参考答案:B? 3∶4
本题解析:(1)由mA∶mB=3∶8知mB>mA
B球为入射球.
(2)由动量守恒式有:
pB=pB′+pA′
mB
=mB
+mA
代入数据:pB′∶PA′=(mB
)∶(mA
)=4∶3.
本题难度:简单
4、计算题 如图所示,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端,质量为2m且可以看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。P与P2之间的动摩擦因数为μ,求:

(1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2;
(2)此过程中弹簧最大压缩量x和相应的弹性势能Ep。
参考答案:(1)
,
?(2)
,
本题解析:(1) P1、P2碰撞过程,动量守恒,
,解得
。
对P1、P2、P组成的系统,由动量守恒定律 ,
,解得
?
(2)当弹簧压缩最大时,P1、P2、P三者具有共同速度v2,对P1、P2、P组成的系统,从P1、P2碰撞结束到P压缩弹簧后被弹回并停在A点,用能量守恒定律
?解得
对P1、P2、P系统从P1、P2碰撞结束到弹簧压缩量最大,用能量守恒定律

最大弹性势能
注意三个易错点:碰撞只是P1、P2参与;碰撞过程有热量产生;P所受摩擦力,其正压力为2mg
【考点定位】碰撞模型、动量守恒定律、能量守恒定律、弹性势能、摩擦生热。中档题
本题难度:一般
5、选择题 两个质量相同的木块A、B从同一位置同时做自由落体运动,当A、B下落一段距离后,一颗水平飞来的子弹正好击中木块A,并留在其中.对两木块运动的描述正确的是( )
A.木块A先落地 B.木块B先落地
C.两木块同时落地 D.木块落地点有一段距离
参考答案:BD
本题解析:子弹和木块A作用瞬间,系统竖直方向动量守恒,而子弹无竖直速度,故作用后木块的竖直速度减小.由于水平动量守恒,而子弹水平方向具有一定的动量,因而木块获得一定的水平速度.
本题难度:一般