1、计算题 在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速率v0向右运动。在小球A的前方O点有一质量为m2的小球B处于静止状态,如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇,PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的,求两小球质量之比m1/m2。

参考答案:
本题解析:解:从两小球碰撞后到它们再次相遇,小球A和B的速度大小保持不变,根据它们通过的路程,可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为4∶1。
设碰撞后小球A和B的速度分别为v1和v2,在碰撞过程中动量守恒,碰撞前后动量相等
?①
?②
利用v2/v1=4,可解出
?③
本题难度:一般
2、简答题

如图所示,高为h=10m的平台上,放一质量为M=9.9kg的木块,它与平台边缘的距离为L=1m.今有一质量m=0.1kg的子弹,以水平向右的速度
射入木块(时间极短),并留在木块中,木块向右滑行并冲出平台,最后落在离平台边缘水平距离x=
m处,已知木块与平台间的动摩擦因数为μ=
,g=10m/
.求:
(1)木块离开平台边缘时的速度;
(2)子弹射入木块的初速度
.
参考答案:
(1)4m/s;?(2)500m/s.
本题解析:
(1)设木块从离开平台到落地的时间为t,则有
h=
,得t=
.
又设木块离开平台时的速度为v,由已知可得:
x=vt,即v=
=4m/s,
所以木块离开平台边缘时的速度为4m/s;
(2)设子弹射入木块后的共同速度为
,
根据动能定理有:
-μ(M+m)gL=
(m+M)
-
(M+m)
得:
m/s=5m/s,
子弹射入木块,由于相互作用时间很短,对子弹和木块组成的系统动量守恒,则由动量守恒定律可得:
=(M+m)
,
=500m/s,
即子弹射入木块的初速度为500m/s.
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,在光滑的水平直线导轨上,有质量分别为2m和m,带电量分别为2q、q(q>0)的两个形状相同的小球A、B正相向运动,某时刻A、B两球的速度大小分别为vA、vB。由于静电斥力作用,A球先开始反向运动,它们不会相碰,最终两球都反向运动。则___(填选项前的字母)

A.vA>vB?B.vA<
vB?C.vA=
vB?D. vB>vA>
vB
参考答案:B
本题解析:由题,A球先开始反向运动,说明总动量方向向左,由动量守恒定律得知,碰撞前的总动量也向左,则有?
,得:
,B正确.
本题难度:简单
4、选择题 A、B两球之间压缩一根轻弹簧,静置于光滑水平桌面上.已知A、B两球质量分别为2 m和m.当用板挡住A球而只释放B球时,B球被弹出落于距桌面水平距离为s的水平地面上,如图,问当用同样的程度压缩弹簧,取走A左边的挡板,将A、B同时释放,B球的落地点距桌面距离为(?)

A.
? B.
s? C.s? D.
s
参考答案:D
本题解析:考点:
专题:动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合.
分析:A、B两球之间压缩一根轻弹簧,当用板挡住A球而只释放B球时,弹性势能完全转化为B球的动能,以一定的初速度抛出,借助于抛出水平位移可确定弹簧的弹性势能.当用同样的程度压缩弹簧,取走A左边的挡板,将A、B同时释放,由动量守恒定律与机械能守恒定律可求出B球获得的速度,再由平抛运动规律可算出抛出的水平位移.
解答:解:当用板挡住A球而只释放B球时,B球做平抛运动.设高度为h,则有vB=s
,所以弹性势能为E=
=
当用同样的程度压缩弹簧,取走A左边的挡板,将A、B同时释放,由动量守恒定律可得:0=2mvA-mvB?所以vA:vB=1:2.因此A球与B球获得的动能之比EkA:EkB=1:2.所以B球的获得动能为:
.
那么B球抛出初速度为vB=
,则平抛后落地水平位移为
=
s
故选:D
点评:考查动量守恒定律、机械能守恒定律,及平抛运动规律.两种情况下,弹性势能完全相同.在弹簧恢复过程中弹性势能转化为动能.
本题难度:一般
5、选择题 图5-12,质量为m的人立于平板车上,人与车的总质量为M,人与车以速度v1在光滑水平面上向东运动。当此人相对于车以速度v2竖直跳起时,车的速度变为: ( )

参考答案:D
本题解析:【错解分析】 错解一:根据动量守恒定律:

所以选A。
错解二:因为人相对于车是竖直向上跳的,所以人与车系统在水平方向上不受外力,即人与车在水平方向动量守恒。
所以有:Mv1=(M-m)v′1

产生上述错误的主要原因是对动量守恒定律的矢量性理解不深入。
错解一的错误在于没有考虑到动量的矢量性,只是简单地套用动量守恒定律公式,因而把V1,V2,V1′的方向混为一谈,而出现这种错误。
错解二的主要问题在于对物体惯性概念的理解还有问题。误认为人竖直向上跳起就没有向前的水平速度了,也就没有向前的动量了,从这个错误认识出发就造成判断本题的错误。也因为没有状态分析的习惯。
【正确解答】 人和车这个系统,在水平方向上合外力等于零,系统在水平方向上动量守恒。设车的速度V1的方向为正方向,选地面为参照系。初态车和人的总动量为Mv1,末态车的动量为(M-m)v′l(因为人在水平方向上没有受到冲量,其水平动量保持不变)。人在水平方向上对地的动量仍为mv1,
则有Mv1=(M-m)v′1+mv1
(M-m)v1=(M-m)v′1
所以v′=v1正确答案应为D。
【小结】 动量守恒定律是有条件的,一般教材把动量守恒条件分为三个层次:
(1)系统所受合外力为零;
(2)系统所受合外力虽然不为零,但在某方向合外力为零,则系统在该方向动量守恒;
(3) 系统所受合外力远远小于内力,则系统动量近似守恒。对于不同情况,应根据不同的条件去分析。在上述三种情况下,都可以应用动量守恒定律求解相应物理量。
本题难度:简单