1、简答题 如图所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的小明同学站在小车上用力向右迅速推出木箱后,小明和小车获得的速度大小为v,木箱在与右侧竖直墙壁发生碰撞后,以等大反向的速度反弹回来,最后木箱又被小明接住,求小明接住木箱后三者共同速度的大小.
参考答案:取向左为正方向,根据动量守恒定律有:
推出木箱的过程,0=(m+2m)v-mv1
接住木箱的过程mv1+(m+2m)v=(m+m+2m)v2
解得共同速度为v2=1.5v.
答:小明接住木箱后三者的共同速度大小为1.5v.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图5-10所示,倾角θ=30°,高为h的三角形木块B,静止放在一水平面上,另一滑块A,以初速度v0从B的底端开始沿斜面上滑,若B的质量为A的质量的2倍,当忽略一切摩擦的影响时,要使A能够滑过木块B的顶端,求V0应为多大?
参考答案:
本题解析:【错解分析】错解:设滑块A能滑到h高的最小初速度为v,滑块A到达斜面最高点时具有水平分速度为V′,由于水平方向不受外力,所以水平方向动量守恒,由动量守恒定律:
mv0cosθ=mv′+Mv′ ①
在B的上端点m的合速度为:

由动能定理有:

主要是对滑块A滑过最高点的临界状态分析不清楚。实际上,当滑块能够到达最高点时,即其竖直向上的分速度为零,也就是说,在最高点,滑块A只具有水平速度,而不具有竖直速度。所以,式①是正确的,式②中关于滑块A的动能,直接代入水平速度即可。
【正确解答】 根据水平方向动量守恒有:
mv0cosθ=(m+M)v′ ①



【小结】 分析此题时,可以先定性分析,从题目可以知道,V0越大,上升的距离越高;v0较小,则可能上不到顶端。那么,刚好上升到
v0>v时,才能够滑过。对于题目中的关键字眼,“滑过”、“至少”等要深入挖掘。
本题难度:一般
3、填空题 A、B两物体在光滑的水平面上发生碰撞,碰撞前后物体的运动都在同一条直线上。规定A物体原运动方向为正方向。A物体的质量
。若不计碰撞时间,它们碰撞前后的位移图像如图所示。碰撞前B的质量为
;碰撞过程中A物体的动量改变量是
。

参考答案:1.5、? -1.5
本题解析:根据图象可知,碰前A的速度
,B静止不动,碰后A、B速度相同,为
,根据动量守恒定律,
,整理得,
;
A动量变化
本题难度:一般
4、简答题 最初斜面和木箱均静止,后来木箱自光滑斜面滑下,如图16-10所示,木箱和斜面的质量分别为m="10" kg和M="50" kg,斜面长L="2" m,不计斜面与地面的摩擦,斜面倾角为30°.求木箱滑至斜面底部时斜面移动的距离.

图16-10
参考答案:
本题解析:取木箱和斜面为一个系统研究,在水平方向上无外力作用,此系统的动量在水平方向上是守恒的.
设斜面后退的距离为x,则木箱移动的水平距离为Lcos30°-x,根据水平方向动量守恒知
M·x=m(Lcos30°-x),
整理得
.
本题难度:简单
5、简答题 如图所示,质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车,车的质量为1.6kg,木块与小车之间的摩擦系数为0.2(g取10m/s2)。设小车足够长,求:
(1)木块和小车相对静止时小车的速度。
(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间。
(3)从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离。
参考答案:(1)0.4m/s
(2)0.8s
(3)0.8m
本题解析:(1)以木块和小车为研究对象,系统所受合外力为零,系统动量守恒,以木块速度方向为正方向,由动量守恒定律可得:
木块m?小车M
初:v0="2m/s?" ?v0=0
末:v?v
即mv0=(M+m)v,
得
。
(2)再以木块为研究对象,其受力情况如图所示,由动量定理可得:


。
(3)木块做匀减速运动,加速度
,
车做匀加速运动,加速度
,由运动学公式可得:
vt2-v02=2as,
在此过程中木块的位移
,
车的位移
,
由此可知,木块在小车上滑行的距离为ΔS=S1-S2=0.8m,即为所求。
另解:设小车的位移为S2,则A的位移为S1+ΔS,ΔS为木块在小车上滑行的距离,那么小车、木块之间的位移差就是ΔS,作出木块、小车的v-t图线如图所示,则木块在小车上的滑行距离数值上等于图中阴影部分的三角形的“面积”。

本题难度:简单
Justice is all-conquering;truth is placed above anything. 正义战无不胜,真理高于一切.