1、选择题 小平板车B静止在光滑水平面上,物体A以某一初速v0从车的一端滑向另一端,由于A、B间存在摩擦,因而A在B上开始做减速运动,若B车足够长,A的速度最小值应发生在( )
A.B车速度为最大 时 B.A在B车上停止滑行时
C.A、B速度相等时 D.B开始做减速运动时
参考答案:ABC
本题解析:物体A在B上滑行时,由于摩擦力作用,A做匀减速运动,B做匀加速运动,当A和B的速度相等时,A和B的相对运动停止,此时的速度即是A的最小速度也是B的最大速度.
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,甲车的质量是2kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为1kg的小物体.乙车质量为4kg,以5m/s的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得8m/s的速度,物体滑到乙车上.若乙车足够长,上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止?(g取10m/s2)
参考答案:乙与甲碰撞动量守恒:?
m乙v乙=m乙v乙′+m甲v甲′?
小物体m在乙上滑动至有共同速度v,对小物体与乙车运用动量守恒定律得?
m乙v乙′=(m+m乙)v?
对小物体应用牛顿第二定律得a=μg?
所以t=vμg?
代入数据得t=0.4s?
答:物体在乙车上表面滑行0.4s时间相对乙车静止.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (2012年2月西安五校联考)光滑水平面上有一质量为M滑块,滑块的左侧是一光滑的圆弧,圆弧半径为R=lm。一质量为m的小球以速度v0。向右运动冲上滑块。已知M=4m,g取l0m/s2,若小球刚好没跃出圆弧的上端,求:
(i)小球的初速度v0是多少?
(ii)滑块获得的最大速度是多少?
参考答案:(i)v0=5m/s(ii)
本题解析:(i)当小球上升到滑块上端时,小球与滑块水平方向速度相同,设为v1,根据水平方向动量守恒有:?………………① (2分)
因系统机械能守恒,所以根据机械能守恒定律有:
?……………………② (2分)
解得v0=5m/s?……………………③?(1分)
(ii)小球到达最高点以后又滑回,滑块又做加速运动,当小球离开滑块后滑块速度最大。研究小球开始冲上滑块一直到离开滑块的过程,根据动量守怦和动能守恒有:
?……………………④?(2分)
?………………⑤?(2分)
解得?………………⑥?(1分)
本题难度:一般
4、计算题 (9分)某些建筑材料可产生放射性气体——氡,氡可以发生α或β衰变,如果人长期生活在氡浓度过高的环境中,那么,氡经过人的呼吸道沉积在肺部,并放出大量的射线,从而危害人体健康。原来静止的氡核(Rn)发生一次α衰变生成新核钋(Po),并放出一个能量为E0=0.09 MeV的光子。已知放出的α粒子动能为Eα=5.55 MeV;忽略放出光子的动量,但考虑其能量;1 u =931.5 MeV/ c2 。
①写出衰变的核反应方程;
②衰变过程中总的质量亏损为多少?(保留三位有效数字)。
参考答案:①?RnPo+He+γ?②0.006 16 u
本题解析:(2)①衰变方程为:RnPo+He+γ ;(2分,无γ 不扣分)
②忽略放出光子的动量,根据动量守恒定律,0=pα+pPo,(2分)
即新核钋(Po)的动量与α粒子的动量大小相等,又Ek=,(1分)
可求出新核钋(Po)的动能为EPo=Eα. (1分)
由题意,质量亏损对应的能量以光子的能量和新核、α粒子动能形式出现衰变时释放出的总能量为ΔE=Eα+EPo+E0=Δmc2(2分)
故衰变过程中总的质量亏损是Δm==0.00616u(1分)
本题难度:一般
5、选择题 A、B两球在光滑水平面上沿同一直线运动,A球动量为pA=5kg?m/s,B球动量为pB=7kg?m/s,当A球追上B球时发生碰撞,则碰后A、B两球的动量可能是( )
A.pA=6kg?m/s、pB=6kg?m/s
B.pA=3kg?m/s、pB=9kg?m/s
C.pA=2kg?m/s、pB=14kg?m/s
D.pA=-5kg?m/s、pB=17kg?m/s
参考答案:A、由题,碰撞后,两球的动量方向都与原来方向相同,A的动量不可能沿原方向增大.故A错误.
? B、碰撞前,A的速度大于B的速度vA>vB,则有PAmA>PBmB,得到mA<57mB.根据碰撞过程总动能不增加,则有
? 322mA+922mB≤522mA+722mB,得到mA≤2mB,满足mA<57mB.故B正确.
? C、由题,碰撞后总动量为16kg?m/s,大于碰撞前的总动量12kg?m/s.故C错误.
? D、可以看出,碰撞后A的动能不变,而B的动能增大,违反了能量守恒定律.故D错误.
故选B
本题解析:
本题难度:一般
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