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1、简答题 下雪天,卡车在平直的高速公路上匀速行驶,司机突然发现前方停着一辆故障车,他将刹车踩到底,车轮被抱死,但卡车仍向前滑行,并撞上故障车,且推着它共同滑行了一段距离
后停下,已知卡车质量M为故障车质量m的4倍.设卡车与故障车相撞前的速度为v1,两车相撞后的速度变为v2,相撞的时间极短,求:
①v1:v2的值;?②卡车在碰撞过程中受到的冲量.
参考答案:(1)v1:v2 = 5:4;(2)I = M v2-M v1
本题解析:(1)由系统动量守恒得:M v1=(M+m)v2(2分)
得:v1:v2 = 5:4?(2分)
(2)由动量定理得:卡车受到的冲量I = M v2-M v1?(4分)
本题难度:一般
2、计算题 )光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车,一根轻绳跨过乙车的定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦),绳的一端与甲车相连,另一端被甲车上的人拉在手中,已知每辆车和人的质量均为30kg,两车间的距离足够远。现在人用力拉绳,两车开始相向运动,人与甲车保持相对静止,当乙车的速度为0.5m/s时,停止拉绳。求:

①人在拉绳过程做了多少功?
②若人停止拉绳后,至少以多大速度立即从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞?
参考答案:①5.625J?②0.5m/s
本题解析:①设甲、乙两车和人的质量分别为m甲、m乙和m人,停止拉绳时甲车的速度大小为v甲,乙车的速度大小为v乙,由动量守恒定律得

求得:
由功与能的关系可知,人拉绳过程做的功等于系统动能的增加量。

②设人跳离甲车时人的速度方向为正,大小为v人,甲车的速度为
,人离开甲车前后由动量守恒定律得

人跳到乙车时,人与乙车共同速度为
若两车不碰撞,则
≤
代入得:
当人跳离甲车的速度大于或等于0.5m/s时,两车才不会相撞。
本题难度:一般
3、实验题 气垫导轨(如图甲)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b。气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动,图为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3。若题中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为________、________,两滑块的总动量大小为________;碰撞后两滑块的总动量大小为________。重复上述实验,多做几次,若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证。
? 
参考答案:0.2abs3,0.2abs1,0.2ab(s1-s3),0.4abs2
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题
气球质量
,载有质量为
的人,静止在空中离地
高处,气球下悬一根质量可忽略不计的绳子,一人想从气球上沿绳慢慢滑到地面,为了安全到达地面,这根绳长至少应为(不计人的高度)多长?
参考答案:
5m
本题解析:
因为人是慢慢滑到地面,所以可视为匀速运动,系统的合外力为零,动量守恒,
,所以
,所以
。
本题难度:简单
5、简答题 两磁铁各固定放在一辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg,乙车和磁铁的总质量为1.0kg.两磁铁的N极相对.推动一下,使两车相向运动.某时刻甲的速率为2m/s,乙的速率为3m/s,方向与甲相反.两车运动过程中始终未相碰,则两车最近时,乙的速度为______.
参考答案:由题意知甲车的初速度V甲0=2m/s,乙车的初速度V乙0=-3m/s;
设两车相距最近时乙车的速度为V乙,由题意知此时甲车的速度V甲=V乙,
由动量守恒定律知:m甲V甲0+m乙V乙0=(m甲+m乙)V乙
代入数据得V乙=-43m/s
答案为:速度大小为43m/s
本题解析:
本题难度:一般