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1、计算题 甲、乙两个溜冰者相对而立,质量分别为m甲=60kg,m乙=70kg,甲手中另持有m=10kg的球,如果甲以相对地面的水平速度v0=4m/s把球抛给乙,求:
(1)甲抛出球后的速度多大?
(2)乙接球后的速度多大?
参考答案:解:(1)甲抛球过程由动量守恒可得:
解得:
(2)乙接球过程动量守恒可得:
解得:
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 质量为M的木块在水平面上处于静止状态,有一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块并与其一起运动,若木块与水平面之间的动摩擦因数为
,则木块在水平面上滑行的距离为多少?
某同学解题时立出了动量守恒方程:
……①
还立出了能量守恒方程:
并据此得出结果。这种解法正确吗?
如果是正确的,请求出结果;如果是错误的,请说明所列出的有关方程成立的条件或错
的原因,并假设此条件成立,再纠正错误,求出结果。
参考答案:这种解法是错误的。
本题解析:这种解法是错误的。
方程①只适用于子弹与木块相互作用时间极短、地面滑动摩擦力冲量可以忽略不计的情况
方程②没有考虑子弹与木块碰撞时损失的机械能
第二个方程应写为
与方程①联立解得
本题难度:简单
3、填空题 如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置.

(1)下列说法中符合本实验要求的是______.(选填选项前面的字母)
A.入射球比靶球质量大或者小均可,但二者的直径必须相同
B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时,轨道末端必须水平
D.需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表
(2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON.已知入射球的质量为m1,靶球的质量为m2,如果测得m1?
+m2?近似等于______,则认为成功验证了碰撞中的动量守恒.若测得+近似等于______,则认为在碰撞前后能量守恒.
参考答案:(1)A、在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞过程中动能守恒故有12m1v02=12m1v12+12m2v22
解得v1=m1-m2m1+m2v0?
要碰后入射小球的速度v1>0,即m1-m2>0,即入射球要比靶球质量大,
要发生水平方向的对心碰撞,故二者的直径必须相同
故答案A错误.
B、在同一组的实验中要保证入射球和靶球每次平抛的速度都相同,故每次入射球必须从同一高度由静止释放.故B正确.
C、要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平.故C正确.
D、本实验不需要测小球平抛运动的速度,故不需要测运动的时间,所以不需要秒表.故D错误.
故选BC.
(2)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2
即有m1v0t=m1v1t+m2v2t
故有m1.OP=m1.OM+m2.ON
故答案为m1.OP?
若在碰撞过程中动能守恒则有12m1v02=12m1v12+12m2v22
即12m1?.OP2=12m1.OM2+12m2.ON2
又由于m1.OP=m1.OM+m2.ON
联立以上两式可得.OM+.OP=.ON
故答案为.ON
故本题的答案为:(1)BC
(2)m1.OP,.ON.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,在竖直平面内,一质量为M的木制小球(可视为质点)悬挂于O点,悬线长为L。一质量为m的子弹以水平速度v0射入木球且留在其中,子弹与木球的相互作用时间极短,可忽略不计。
(1)求子弹和木球相互作用结束后的瞬间,它们共同速度的大小;
(2)若子弹射入木球后,它们能在竖直平面内做圆周运动,v0应为多大?

参考答案:解:(1)由动量守恒
所以
(2)设小球在竖直平面内做圆周运动时,通过最高点的最小速度为v′,根据牛顿第二定律有
小球在竖直平面内做圆周运动的过程中机械能守恒,取小球做圆周运动的最低点所在水平面为零势能平面,所以
解得
即
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 质量为m,长为a的汽车由静止开始从质量为M,长为b的平板车一端行至另一端时,如图所示,汽车产生的位移大小是______,平板车产生位移大小是______.(地面光滑)
参考答案:
本题解析:设汽车的位移为s,平板车的位移为b-a-s
根据动量守恒:ms=M(b-a-s)
解得,汽车的位移s=
平板车的位移b-a-s=
本题难度:简单