1、简答题 在铁路货运编组站内,将同一铁轨上的车厢A和车厢B联结在一起.车厢A原来静止在铁轨上,车厢B以速度v0向着车厢A运动,两节车厢接触后连在一起.已知车厢A的质量m,车厢B质量3m.求
(1)两节车厢联结以后的共同速度;
(2)联结过程中有多少机械能的损失.
参考答案:(1)在联结过程中,两节车厢的总动量守恒,根据动量守恒定律
mBv0=(mA+mB)v
得出两节车厢联结以后的共同速度为:v=3m4mv0=34v0
(2)连接过程中,系统机械能的损失为
△E=12×3mv02-12(m+3m)v2
将两节车厢联结以后的共同速度v代入,得
△E=38mv02
答:(1)两节车厢联结以后的共同速度为34v0;
(2)联结过程中机械能的损失为38mv02.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 质量M的平板车,上面站一个质量为m的人,车以v0的速度在光滑水面上向右前进,如图所示。当人相对于地以v向后水平跳出,则人跳车前后车的动量变化方向是_______,车速变化的大小为_______。
参考答案:V0方向,m(v+ v0)/M
本题解析:设跳出前小车运动的方向为正方向,则,解得,故动量变化方向为正方向,即方向,车速变化
点评:做本题的时一定要注意方向
本题难度:一般
3、填空题 用如图所示装置来验证动量守恒定律.质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线夹角为α,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持α角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点.(已知当地的重力加速度为g)
(1)为验证两球碰撞过程动量守恒,应测出数值的物理量有S以及______.(用题中字母表示)
(2)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:PA=______,PA′=______.PB=0,PB′=______.
参考答案:(1)实验过程中需要求出两小球碰撞前后的动量,因此需要知道小球的质量与速度,小球的速度可以由动能定理与平抛运动知识求得,因此该实验需要测量的物理量有:小球的质量mA、mB,倾角α与β,球B飞出时的高度H,绳长L;即需要测量的量有:mA、mB、α、β、H、L.
(2)小球从A处下摆过程只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得:
mAgL(1-cosα)=12mAvA2-0,解得:vA=
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,一个质量为m1=50kg的人爬在一只大气球下方,气球下面有一根长绳.气球和长绳的总质量为m2=20kg,长绳的下端刚好和水平面接触.当静止时人离地面的高度为h=5m.如果这个人开始沿绳向下滑,当他滑到绳下端时,他离地面高度是(可以把人看作质点.)( )
A.5?m
B.3.6?m
C.2.6?m
D.8?m