1、计算题 两根足够长的平行光滑导轨,相距1m水平放置。匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间B =" 0.4" T。金属棒ab、cd质量分别为0.1kg和0.2kg,电阻分别为0.4Ω和0.2Ω,并排垂直横跨在导轨上。若两棒以相同的初速度3m/s向相反方向分开,不计导轨电阻,求:
①棒运动达到稳定后的ab棒的速度大小;
②金属棒运动达到稳定的过程中,回路上释放出的焦耳热;
③金属棒运动达到稳定后,两棒间距离增加多少?
参考答案:(1)ab、cd棒组成的系统动量守恒,最终具有共同速度V,以水平向右为正方向,
则mcdV0 – mabV0 =(mcd + mab)V?
V =" 1" m/s
(2)根据能量转化与守恒定律,产生的焦耳热为:
Q = DEK减 =(mcd+mab)(V02 – V2)/ 2 ?=" 1.2" J
(3)对cd棒利用动量定理:– BIL·Dt = mcd(V – V0)
BLq = mcd(V0 – V)
又 q = Df /(R1 + R2)= BLDs /(R1 + R2)
Ds = mcd(V0 – V)(R1+R2)/ B2L2?=" 1." 5 m
本题解析:略
本题难度:一般
2、选择题 把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑水平地上,枪射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是( ? )
A.枪和弹组成的系统动量守恒
B.枪和车组成的系统动量守恒
C.因为枪、弹和枪筒之间的摩擦力很小,可以忽略不计,故三者组成的系统动量近似守恒
D.三者组成的系统动量守恒
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 在空间的某一点,将三个质量相等的小球A、B、C以相同的速率分别竖直上抛、竖直下抛和水平抛出,不计空气阻力,最后落在同一水平面上,则它们的(?)
A.触地速度大小相等? B.动量的增量大小相等
C.动量的增量ΔpA>ΔpB>ΔpC?D.动能的增量相等
参考答案:AD
本题解析:由机械能守恒,设触地时速度大小为v
mgh+
mv02=
mv2
则v=
,与抛出方向无关.
故A正确.
由动量定理
竖直上抛时ΔpA=mv+mv0=mgtA
竖直下抛时ΔpB=mv-mv0=mgtB
平抛时Δp3=mΔv=mgtC
由于tA>tC>tB,ΔpA>ΔpC>ΔpB
所以动量的增量大小不等
故BC错误.
由动能定理ΔEk=mgh
故D正确.
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,竖直放置的轻弹簧,一端固定于地面,另一端与质量为3kg的物体B固定在一起,质量为1kg的物体A置于B的正上方5cm处静止。现让A自由下落(不计空气阻力),和B发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后粘在一起。已知碰后经0.2s下降了5cm 至最低点,弹簧始终处于弹性限度内(g取10 m/s2)

求:①从碰后到最低点的过程中弹性势能的增加量
;②从碰后至返回到碰撞点的过程中,弹簧对物体B冲量的大小。
参考答案:
?
本题解析:设A下落5cm时的速度大小为v0,和B碰后瞬间的速度大小为v,则由题意
?(2分)
由动量守恒定律:
?(2分)
解得:
?(1分)
从碰后到最低点,由系统能量守恒定律:
?(2分)
从碰后至返回到碰撞点的过程中,由动量定理得:
?(2分)
解得:
?(1分)
本题难度:一般
5、简答题 质量m="4" kg的物体静止在水平面上的A点,在F="5" N的水平恒力作用下开始运动,经过一段时间后撤去F,物体运动到B点静止,如图8-2-6所示.已知A、B间距离s="10" m,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,求恒力作用在物体上的时间.

图8-2-6
参考答案:8 s.
本题解析:设力F作用的时间为t1,则(F-μmg)t1="mv?" ①
撤去力F后有μmgt2="mv?" ②
由①②得Ft1=μmg(t1+t2)?③
又2s=v(t1+t2)?④
解①②③④得t="8" s.
本题难度:简单