1、计算题 如图所示,长为L的木板A静止 在光滑的水平桌面上,A的左端放有小物体B(可视为质点),一端连在B上的细绳,绕过固定在桌子边沿的定滑轮后,另一端连在小物体C上,设法用外力使A、B静止,此时C被悬挂着。A的右端距离滑轮足够远,C距离地面足够高。已知A的质量为6m,B的质量为3m,C的质量为m。现将C物体竖直提高2L,同时撤去固定A、B的外力。再将C无初速度释放,当细绳被拉直时B、C速度的大小立即变成相等,由于细绳被拉直的时间极短,此过程中重力和摩擦力的作用可以忽略不计,细绳不可伸长,且能承受足够大的拉力。最后发现B在A上相对A滑行的最大距离为
。细绳始终在滑轮上,不计滑轮与细绳之间的摩擦,计算中可认为A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2。
(1)求细绳被拉直前瞬间C物体速度的大小v0;
(2)求细绳被拉直后瞬间B、C速度的大小v;
(3)在题目所述情景中,只改变C物体的质量,可以使B从A上滑下来。设C的质量为km,求k至少为多大?

参考答案:解:(1)C做自由落体运动,下降高度为2L时的速度为v0
根据
,得
(2)细绳被拉直后瞬间B、C速度的大小立即变成v,设细绳对B、C的冲量大小为I,根据动量定理得
对B:I=3mv,
对C:-I=mv-mv0
解得B、C速度的大小
(3)设C物体的质量为km,A、B之间的动摩擦因数为μ
由(2)可知,细绳被拉直时B、C速度的大小
此后B物体的加速度
A物体的加速度
经时间t,B物体的速度v1=v"+a1t,B物体的位移
同样,A物体的速度v2=a2t,A物体的位移
①根据题意,若k=1,当v1=v2时,
,解得μ=0.4
②要使v1=v2时,x1-x2=L,利用①求得的动摩擦因数μ,可得k=
,即C物体的质量至少为1.29m时,才可以使B物体A上滑下来
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 如图所示,质量为2kg的物体A静止在光滑的水平面上,与水平方向成30?角的恒力F=3N作用于该物体,历时10s,则:(?)

A.力的冲量大小为零
B.力F对物体的冲量大小为30Ns
C.力F对物体的冲量大小为15
Ns
D.物体动量的变化量为15
Ns
参考答案:BD
本题解析:根据公式
可得力F对物体的冲量大小为30Ns,AC错误,B正确;物体的动量变化为
,故D正确
故选BD
点评:冲量就是力对物体的大小和时间的乘积,与物体运动方向有关。动量的变化量等于力在物体运动方向的分力和作用时间的乘积,需要乘以cosθ
本题难度:一般
3、选择题 台面上叠放两个木块,若轻推A则B会跟着A一起运动,若猛击A,则B不会跟着A运动,说明(?)
A.轻推时,A给B的冲量小
B.轻推时,A给B的冲量大
C.猛击时,A给B的冲量大
D.猛击时,A给B的冲量小
参考答案:BD
本题解析:轻推A则B会跟着A一起运动,若以B为研究对象,说明了A给B的作用力作用时间长,B受到的冲量大,若猛击A,则B不会跟着A运动,说明了A给B的作用力作用时间短.B受到的冲量和前者相比较小.因此正确的选项为BD.
本题难度:简单
4、选择题 从同一高度落下的玻璃杯,掉在沙发软垫上不易碎,而掉在水泥地上易碎,这是因为玻璃杯掉在水泥地上时(? )
A.它受到的冲量大
B.它的动量变化量大
C.它受到的作用力大
D.它的动量大
参考答案:C
本题解析:以玻璃杯为对象,设落地前一瞬间的速度为v,无论是掉在软垫上还是掉在水泥地面上,作用后的速度都为零,于是排除了B、D.又由动量定理得:A也错.故只能选C.以杯子为研究对象,向上为正方向,有(
-mg)Δt=0-(-mv)或
=mg+
(
为地面对杯子的平均作用力大小),由于杯子和水泥地面撞击的时间Δt很小,所以
很大,故杯子易碎.
本题难度:简单
5、选择题 物体在恒定的合力作用下做直线运动,在时间t1内动能由零增大到E1,在时间t2内动能由E1增加到2E1,设合力在时间t1内做的功为W1,冲量为I1,在时间t2内做的功是W2,冲量为I2,则
[? ]
A.I1<I2,W1=W2
B.I1>I2,W1=W2
C.I1> I2,W1<W2
D.I1=I2,W1<W2
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般