1、简答题 如图所示,两根平行金属导轨MN、PQ相距为d=1.0m,导轨平面与水平面夹角为
,导轨上端跨接一定值电阻R=1.6
,导轨电阻不计.整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1.0T的匀强磁场中,金属棒ef垂直于MN、PQ静止放置,且与导轨保持良好接触,其长刚好为d、质量度m=0.10kg、电阻r=0.40
,距导轨底端的距离
。另一根与金属棒平行放置的绝缘棒gh长度也为d,质量为m/2,从轨道最低点以速度
沿轨道上滑并与金属棒发生正碰(碰撞时间极短),碰后金属棒沿导轨上滑
后再次静止。测得从碰撞至金属棒静止过程中电阻R上产生的焦耳热为
。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为
,取
,求:
(1)碰后瞬间两棒的速度
(2)碰后瞬间金属的加速度
(3)金属棒在导轨上运动的时间
参考答案:
(1)
方向沿导轨向下
(2)
方向沿导轨向下
(3)
本题解析:(1)碰前:
对
由动能定理:
① (1分)
………………………………………………………………②?(1分)
碰后:
对
由能量守恒:
………③?(2分)
…………………………………………………………④?(1分)
解方程组
方向沿导轨向上…………………………………⑤ (1分)
相碰:由动量守恒
……………………………⑥ (2分)
方向沿导轨向下…………………………………………⑦ (1分)
(2)
?………………………………………⑧?(1分)
………………………………………………………⑨?(1分)
……………………………………⑩?(1分)
方向沿导轨向下…………………………………………11(1分)
(3)
………………………………………………………12(1分)
…………………………………………13?(1分)
…………………………………14(1分)
由动量定理:
…………15(2分)
………………………………………………?16(1分)
解方程
……………………………………?17(1分)
本题难度:一般
2、选择题 下列相关判断中正确的是( )
A.物体动量的方向总是与它所受的合外力的方向一致
B.物体动量的变化量的方向总与它受到的合外力的方向一致
C.静止在水平面上的物体,其重力在任一时间内的冲量为零
D.物体有加速度时其动量不可能为零
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 下列说法正确的是( ? )
A.动量为零时,物体一定处于平衡状态
B.动能不变,物体的动量一定不变
C.物体所受合外力大小不变时,其动量大小一定要发生改变
D.物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 某物体受到-2N·s的冲量作用,则(? )
A.物体原来的动量方向一定与这个冲量方向相反
B.物体的末动量方向一定是负值
C.物体的动量一定减少
D.物体的动量增量一定与规定的正方向相反
参考答案:D
本题解析:因为合外力的冲量为负,由动量定理可知:动量的增量方向也为负,其负号的意义表示方向,不表示数量的减少,故A、B、C不一定对.而D正是对负号的准确解释,故选D.
本题难度:简单
5、填空题 质量为m=0.10 kg的小钢球以v0="10" m/s的水平速度抛出,下落h="5" m时撞击一钢板,撞后速度恰好反向,则钢板与水平面的夹角θ=_______.刚要撞击钢板时小球的动量大小为_______.(取g="10" m/s2)?
参考答案:45°;
kg·m/s
本题解析:小球撞击后速度恰好反向,说明撞击前速度与钢板垂直.利用这一结论可求得钢板与水平面的夹角θ=45°,利用平抛运动规律(或机械能守恒定律)可求得小球与钢板撞击前的速度大小v=
v0=10
m/s,因此其动量的大小为p=mv=
kg·m/s.
本题难度:简单