1、计算题 【选修3-5选做题】
如图所示,光滑水平面上有A、B两个滑块,两滑块由一轻质弹簧连接,已知滑块A的质量是滑块B质量的
,子弹质量是滑块B质量的
。若滑块A被水平速度为v0的子弹射中,且子弹嵌在物体A的中心,求:
(1)木块A的最大速度是多少?
(2)运动过程中,木块B的最大速度是多少?

参考答案:解:(1)子弹和A达到共同速度时,A的速度最大。设木块B的质量为4m,则木块A和子弹的质量分别为2m、m,对子弹射入木块A的过程应用动量守恒定律有
mv0=(m+2m)vA

(2)当木块A(包括子弹)通过弹簧与B相互作用时,弹簧被压缩而后又恢复到原长时,B的速度最大。根据动量守恒定律和能量守恒定律,有
(m+2m)vA=(m+2m)v1+4mv

解得
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为3m和m的物体a、b,其中a的左端与轻弹簧相连,轻弹簧的另一端固定在墙上。开始a处于静止状态,b以速度v0向左运动,与a发生正碰后,两物体以相同的速度压缩弹簧。则弹簧获得的最大弹性势能是

A.mv02/2
B.mv02/4
C.mv02/8
D.mv02/16
参考答案:C
本题解析:略
本题难度:简单
3、选择题 质量为m的物体A,以速度v与一质量为m的静止物体B发生碰撞,碰撞后,A、B两物体粘在一起运动,碰撞中机械能转化为内能的值应为( )
A.
mv2 B.
mv2 C.
mv2 D.
mv2
参考答案:A
本题解析:
考点:碰撞前后由动量守恒得
,系统损失的机械能完全转化为内能,则内能为
,故选A
点评:本题难度较小,求解此类问题从能量守恒角度列公式求解
本题难度:一般
4、计算题 在地面上有竖直放置的静止物体A和B,A、B之间用不计质量的轻弹簧栓接在一起,弹簧的劲度系数k=l00N/m,A、B的质量均为lkg,现用F=20N的竖直向上恒力作用在物体A上,使A竖直上升,重力加速度g=l0m/s2,设弹簧始终是在弹性限度内,空气阻力不计。求:

小题1:从力F开始作用到物体B刚离开地面的过程中拉力F做的功;
小题2:物体B刚离开地面时物体A的速度大小;
小题3:设物体B刚离开地面时弹簧的总长度为L,当B离开地面以后,弹簧第一次出现总长度等于L时,物体A、B的速度各为多大。
参考答案:
小题1:4J
小题2:2m/s
小题3:
本题解析:

本题难度:一般
5、简答题 如图所示,质量为M=4kg的木板静止置于足够大的水平面上,木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.01,板上最左端停放着质量为m=1kg可视为质点的电动小车,车与木板的档板相距L=5m,车由静止开始从木板左端向右做匀加速运动,经时间t=2s,车与挡板相碰,碰撞时间极短且碰后电动机的电源切断,车与挡板粘合在一起,求:
(1)试通过计算说明,电动小车在木板上运动时,木板能否保持静止?
(2)试求出碰后木板在水平面上滑动的距离.
参考答案:(1)设木板不动,电动车在板上运的加速度为a0.
由L=12a0t2
得a0=2.5m/s2
此时木板使车向右运动的摩擦力F=ma0=2.5N
木板受车向左的反作用力F′=F=2.5N
木板受地面向右最大静摩擦力Ff=μ(M+m)g=0.5N
F′>Ff
所以木板不可能静止,将向左运动
(2)设电动车向右运动加速度a1,木板向左运动加速度为a2,碰前电动车速度为v1,木板速度为v2,碰后共同速度为v,两者一起向右运动s而停止.
对电动车?F=ma1
对木板F′-μ(m+M)g=Ma2
F′=F…
又12a1t+12a2t=l
解得?a1=2.1m/s2,a2=0.4m/s2
v1=a1t=4.2m/s,v2=a2t=0.8m/s
两者相碰时,动量守恒?mv1-Mv2=(m+M)v
v=mv1-Mv2m+M=1×4.2-4×0.85=0.2m/s
根据动能定理:-μ(m+M)gS=-12(m+M)v2
解得:S=0.2m
答:(1)木板不可能静止,将向左运动
(2)碰后木板在水平面上滑动的距离是0.2m.
本题解析:
本题难度:一般