1、实验题 如图是用来验证动量守恒的实验装置,弹性球1用细线悬挂于O点,O点正下方桌子的边缘放有一静止弹性球2.实验时,将球1拉到A点并从静止开始释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞。碰撞后,球1把处于竖直方向的轻质指示针OC推移到与竖直线夹角为β处,球2落到水平地面上的C点。测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。现已测出:在A点时,弹性球1球心离水平桌面的距离为a,轻质指示针OC与竖直方向的夹角为β,球1和球2的质量分别为,m1 m2,C点与桌子边沿间的水平距离为b。

①在此实验中要求m1_________m2(填大于,小于或等于)
②此外,还需要测量的量是________________、和_____________________。
③根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式为__________________________。
参考答案:>?球1的摆长L?桌面离水平地面的高度h

本题解析:略
本题难度:简单
2、计算题 如图所示,光滑水平面上有一辆质量为M=1kg的小车,小车的上表面有一个质量为m=0.9kg的滑块,在滑块与小车的挡板间用轻弹簧相连接,滑块与小车上表面间的动摩擦因数为μ=0.2,整个系统一起以v1=10m/s的速度向右做匀速直线运动,此时弹簧长度恰好为原长。现在用一质量为m0=0.1kg的子弹,以v0=50m/s的速度向左射入滑块且不穿出,所用时间极短。当弹簧压缩到最短时,弹簧被锁定,测得此时弹簧的压缩量为d=0.50m,g =10m/s2。求

①子弹射入滑块的瞬间,子弹与滑块的共同速度;
②弹簧压缩到最短时,弹簧弹性势能的大小。
参考答案:①
②
本题解析:)①子弹射入滑块后的共同速度大为v2,设向右为正方向,对子弹与滑块组成的系统应用动量守恒定律得
?①
?②
②子弹,滑块与小车,三者的共同速度为v3,当三者达到共同速度时弹簧压缩量最大,弹性势能最大.由动量守恒定律得
?③
?④
设最大弹性势能为Epmax,对三个物体组成的系统应用能量守恒定律
?⑤
?⑥
由⑤⑥两式解得
?⑦
本题难度:一般
3、选择题 如图3所示,重球A放在光滑的斜面体B上,A、B质量相等,在力F的作用下,B在光滑水平面上向左缓慢移动了一段距离,A球相对于C点升高h,若突然撤去F,则:
(?)

A.A以后上升的最大高度为h/2
B.A球获得的最大速度为
C.在B离开A之前,A、B动量守恒
D.A、B相互作用的冲量大小相等
参考答案:ABD
本题解析:略
本题难度:简单
4、简答题 如图所示,一排人站在沿x轴的水平轨道旁,原点O两侧的人的序号都记为n(n=1,2,3,…),每人只有一个沙袋,x>0一侧的沙袋质量为14千克,x<0一侧的沙袋质量为10千克。一质量为M=48千克的小车以某初速度从原点出发向正x方向滑行。不计轨道阻力。当车每经过一人身旁时,此人就把沙袋以水平速度u朝与车速相反的方向沿车面扔到车上,u的大小等于扔此袋之前瞬间车速大小的2n倍(n是此人的序号数)。
(1)?空车出发后,车上堆积了几个沙袋时车就反向滑行?
(2)?车上最终会有几个沙袋?
?
参考答案:(1) 3个
(2) 11个
本题解析:(1)在小车朝正x方向滑行的过程中,第(n-1)个沙袋扔到车上后的车速为vn-1,第n个沙袋扔到车上后的车速为vn,由动量守恒定律有

小车反向运动的条件是vn-1>0,vn<0,即
M-nm>0 ②
M-(n+1)m<0 ③
代入数字,得

n应为整数,故n=3,即车上堆积3个沙袋后车就反向滑行.
(2)车自反向滑行直到接近x<0一侧第1人所在位置时,车速保持不变,而车的质量为M+3m.若在朝负x方向滑行过程中,第(n-1)个沙袋扔到车上后车速为vn-1′,第n个沙袋扔到车上后车速为vn′,现取在图中向左的方向(负x方向)为速度vn′、vn-1′的正方向,则由动量守恒定律有

车不再向左滑行的条件是
vn-1′>0,vn′≤0
即 M+3m-nm′>0⑤
M+3m-(n+1)m′≤0⑥

n=8时,车停止滑行,即在x<0一侧第8个沙袋扔到车上后车就停住.故车上最终共有大小沙袋3+8=11个
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,一质量为M的平板车B放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M,A、B间动摩擦因数为μ,现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A开始向左运动,B开始向右运动,最后A不会滑离B,求:
(1)A、B最后的速度大小和方向;
(2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动的位移大小。

参考答案:解:(1)由A、B系统动量守恒定律得:
Mv0-mv0=(M+m)v
所以v=
v0,方向向右
(2)A向左运动速度减为零时,到达最远处,此时板车移动位移为s,速度为v′,则由动量守恒定律得:Mv0-mv0=Mv′ ①
对板车应用动能定理得:-μmgs=
mv′2-
mv02 ②
联立①②解得:s=
v02
本题解析:
本题难度:一般