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1、简答题 如图所示,有A、B两质量均为M的小车,在光滑水平面上以相同的速率v0在同一直线上相对运动,A车上有一质量为m的人至少要以多大的速度(对地)从A车跳到B车上,才能避免两车的相撞?

参考答案:速度v最小的条件是:人跳上A车稳定后两车的速度相等,以A车和人组成的系统为研究对象,以A车的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
(M+m)v0=Mv车+mv,
以B车与人组成的系统为研究对象,以人的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
-Mv0+mv=(M+m)v车,
解得:v=(1+2M22Mm+m2)v0;
答:人至少要以(1+2M22Mm+m2)v0的速度(对地)从A车跳到B车上,才能避免两车的相撞.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 物体以某一初速度从粗糙的斜面底端沿斜面上滑,物体滑到最高点后又返回到斜面底端,则下列说法正确的是(? )
A.上滑过程中重力的冲量大于下滑过程中重力的冲量
B.上滑过程中摩擦力的冲量与下滑过程中摩擦力的冲量大小相等
C.上滑过程中弹力的冲量为零
D.上滑、下滑过程中合外力冲量的方向相同
参考答案:D
本题解析:设上滑初速为v0,返回至出发点时速度为v,因为上滑时摩擦力方向与重力分力方向相同,而下滑时摩擦力方向与重力分力方向相反,所以上滑时加速度大,时间短,则上滑过程中重力冲量小,A错.上滑过程中摩擦力冲量小,B错.上、下滑过程中合外力方向沿斜面向下,所以冲量方向相同,D对.
本题难度:简单
3、简答题 如图所示,甲、乙两光滑圆轨道放置在同一竖直平面内,甲轨道半径是R且为乙轨道半径的2倍,两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个小球夹住,但不拴接.如果a、b两个小球的质量均为m,同时释放两小球,且要求a、b都能通过各自的最高点,则弹簧在释放前至少具有多大的弹性势能?

参考答案:当a球恰能通过最高点时,b球一定通过最高点,此时弹簧在释放前具有的弹性势能最小,设a球到达圆轨道最高点的速度为va,对于a球有:
mag=mav2aR…①
设a球被弹簧弹开瞬间的速度为v"a,对于a球由机械能守恒定律可得:12mav′2a=12mav2a+mag2R… ②
设b球被弹簧弹开瞬间的速度为v"b,由于a、b两球被弹开时系统动量守恒:mav"a=mbv"b …③
①②③可得:v′a=v′b=
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 (10分) 如图所示,质量M=40 g的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点,水平轻质弹簧一端拴在固定挡板P上,另一端与靶盒A连接,Q处有一固定的发射器B,它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度v0=50 m/s、质量m=10 g的弹丸.当弹丸打入靶盒A后,便留在盒内,碰撞时间极短,不计空气阻力.弹丸进入靶盒A后,弹簧的最大弹性势能为多少?

参考答案:2.5J
本题解析:
弹丸进入靶盒后,设弹丸与靶盒A的共同速度为v,由系统动量守恒定律mv0="(m+M)v"
靶盒A 的速度减为零时,弹簧的弹性势能最大 ,由机械能守恒定律可得:
解得:
,代入数据得:EP=2.5J
本题难度:一般
5、简答题 如图,质量为m的小船甲在静止在水面上,一质量为
的人站在船尾.另一相同小船乙以速率v0从后方驶来,为避免两船相撞,人从船尾以相对小船甲的速率v水平向后跃到乙船,求速率v至少为多大才能避免两船相撞.

参考答案:设两船恰好不相撞,最后具有共同速度v1,以乙船的初速度方向为正方向,由动量守恒定律:
(2m+m3)v1=mv0
人从甲船跃出的过程动量守恒,乙船的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
0=mv1+13m(-v+v1),
解得:v=127v0;
答:速率v至少为127v0才能避免两船相撞.
本题解析:
本题难度:简单