1、计算题 如图所示,在光滑水平面上有两个并排放置的木块A和B,已知mA="0.5" kg,mB="0.3" kg,有一质量为mC="0.1" kg的小物块C以20 m/s的水平速度滑上A表面,由于C和A、B间有摩擦,C滑到B表面上时最终与B以2.5 m/s的共同速度运动,求:

(1)木块A的最后速度.
(2)C离开A时C的速度.
参考答案:(1) 2.0m/s;(2)4m/s
本题解析:
试题分析: 由于水平面是光滑的,A、B、C三个物体 组成系统在水平方向上不受外力,故系统动量守恒,当C滑上A至C离开A时A、B有共同的速度记为Vab,C离开A时,C物体的速度记为Vc,则
McVc0=McVc+(Ma+Mb) Vab?①
McVc0=MaVab+(Mc+Mb) Vbc ?②
C离开A时C、B组成的系统动量守恒。最终的共同速度记为Vbc=2.5m/s
McVc+MbVab=(Mc+Mb) Vbc?③由②得 0.1×20=0.5Vab+(0.1+0.3)×2.5
Vab=2.0m/s?此为木块A的最后速度
由①得0.1×20=0.1Vc+(0.5+0.3)×2。C离开A时C的速度Vc=4m/s
本题难度:一般
2、简答题 一质量M=0.8kg的中空的、粗细均匀的、足够长的绝缘细管,其内表面粗糙、外表面光滑;有一质量为m=0.2kg、电荷量为q=0.1C的带正电滑块以水平向右的速度进入管内,如图甲所示.细管置于光滑的水平地面上,细管的空间能让滑块顺利地滑进去,示意图如图乙所示.运动过程中滑块的电荷量保持不变.空间中存在垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度为B=1.0T.(取水平向右为正方向,g=10m/s2)

(1)滑块以v0=10m/s的初速度进入细管内,则系统最终产生的内能为多少?
(2)滑块最终的稳定速度?vt取决于滑块进入细管时的初速度v0
①请讨论当v0的取值范围在0至60m/s的情况下,滑块和细管分别作什么运动,并求出vt和v0的函数关系?
②以滑块的初速度v0横坐标、滑块最终稳定时的速度vt为纵坐标,在丙图中画出滑块的vt-v0图象(只需作出v0的取值范围在0至60m/s的图象).
参考答案:(1)小球刚进入管内时受到洛仑兹力为:F洛=qv0B=1N? ①
依题意小球受洛仑兹力方向向上,F洛<mg=2N,小球与管的下壁有弹力,摩擦使球减速至最终与细管速度相同时,两者以共同速度v运动?
由动量守恒定律:mv0=(m+M)v? ②
对系统:由能量守恒定律:12mv20=Q+12(m+M)v2? ③
由②③得:Q=8?J?
故系统最终产生的内能为8J.
(2)①分析:当滑块对管的上下壁均无压力时,滑块进入细管的速度满足:mg=qv"0B? ④
得:v"0=20m/s
下面分a、b两种情况进行讨论分析:
a、当滑块初速小于v0=20m/s时,F洛<mg,滑块与管的下壁有弹力,并有摩擦力,使滑块作匀减速直线运动,细管作匀加速直线运动,最终两者共速
对系统:依动量守恒定律:mv0=(m+M)vt ⑤
代入数据得:vt=0.2v0 ⑥(0<v0<20m/s)
b、当滑块初速20m/s≤v0≤60m/s时,滑块与管的上壁有弹力,摩擦使滑块减速最终速度为?vt=20m/s,而细管作匀加速直线运动,加速到V′⑧
当滑块以初速度为v0进入,若恰好V′=vt=20m/s,则对系统依动量守恒定律有:mv0=(m+M)V′
可得:v0=100m/s>60m/s,
当滑块以v0=60m/s进入时,f洛=qv0B=6N<(m+m)g=10N
∴细管工不会离开地面.
可见:当滑块以初速度20m/s≤v0≤60m/s进入细管时,细管最终不能加速到20m/s
故当滑块初速小于v0=20m/s时,滑块作匀减速直线运动,细管作匀加速直线运动,最终两者以相同的速度一起匀速运动;
当滑块初速20m/s≤v0≤60m/s时,滑块作匀减速直线运动,当速度达到20m/s时,开始运动运动,细管开始做匀加速运动,后做匀速运动,且速度小于20m/s.
②根据以上分析得出滑块的vt-v0图象如下所示:

本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 平静的水面上停着一只小船,船上站立着一个人,船的质量是人的质量的8倍.从某时刻起,这个人向船尾走去,走到船中部他突然停止走动.水对船的阻力忽略不计.下列说法中正确
的是
[? ]
A.人走动时,他相对于水面的速度和小船相对于水面的速度大小相等、方向相反
B.他突然停止走动后,船由于惯性还会继续运动一小段时间
C.人在船上走动过程中,人对水面的位移是船对水面的位移的8倍
D.人在船上走动过程中,人的动能是船的动能的8倍
参考答案:CD
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 一个静止的质量为M的原子核,放射出一个质量为m的粒子,粒子速度为v,则核剩余部分的速度为( )
A.
B.-
C.-
D.-
参考答案:根据动量守恒定律研究整个原子核:
0=mv+(M-m)v′
v′=-mv(M-m)
故选C
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,在光滑水平面上质量分别为mA=2kg、mB=4kg,速率分别为vA=5m/s、vB=2m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动,下述正确的是

A.它们碰撞前的总动量是18kg·m/s,方向水平向右
B.它们碰撞后的总动量是18kg·m/s,方向水平向左
C.它们碰撞前的总动量是2kg·m/s,方向水平向右
D.它们碰撞后的总动量是2kg·m/s,方向水平向左
参考答案:C
本题解析:动量是矢量,有大小和方向,系统总动量等于各部分的矢量和,两球碰撞过程,系统不受外力,故碰撞过程系统总动量守恒。
AC、碰撞前设向右为正方向,A球动量
,B球动量
,总动量
,方向水平向右;A错C对
BD、碰撞过程系统总动量守恒,碰撞前后动量相同,所以碰撞后的总动量是2kg·m/s,方向水平向右;错误
故选C
点评:容易题。注意计算总动量时结果是正值,表示总动量与假设方向相同,为负值是方向相反。
本题难度:简单