1、简答题
求:(1)m从 A到 D过程中,系统损失了多少机械能?
(2)若 m通过D点时立即撤去磁场,在这以后小车获得的最大速度是多少?
参考答案:(1)18 J (2)3 m/s
本题解析:(1)设 m抵达D点的速度为v1,则:Bqv1 +mg=N(2分)
∴v1 ===" 5.0" m/s(1分)
设此小车速度为v2,金属块由 A-D过程中系统动量守恒则:mv0 = mv1 +Mv2(1分)?∴v2 =" 1.0" m/s(1分)
∴损失的机械能ΔE =mv02 -mv12-Mv22 =" 18" J(2分)
(2)在 m冲上圆弧和返回到 D点的过程中,小车速度一直在增大,所以当金属块回到D点时小车的速度达到最大(2分),
且在上述过程中系统水平方向动量守恒,则:mv1 + Mv2 = mv1′+Mv2′(2分)
系统机械能守恒,则:mv12 + Mv22 = mv1′2+Mv02(2分)
v2′="1" m/s和v2′="3" m/s(1分)
v2′="1" m/s舍去,∴小车能获得的最大速度为 3 m/s(1分)
本题难度:一般
2、实验题 小华做“蹦极”运动,用原长15 m的橡皮绳拴住身体从高空跃下,若小华质量为50 kg,从50 m高处由静止下落,到运动停止所用时间为4 s,则橡皮绳对人的平均作用力约为_____________.(取g="10" m/s2)
参考答案:870 N
本题解析:人自下落到橡皮绳全部伸直过程的时间t1==?s=?s="1.7" s
可知从橡皮绳开始产生弹力到人的速度变为零,经历的时间t2=t-t1="4" s-?s="2.3" s
以向下为正方向,设橡皮绳对人的作用力的大小为F,
由动量定理得:mg·t-F·t2=0
故F==?N="870" N.
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,O点为固定转轴,把一个长度为L的细绳上端固定在O点,细绳下端系一个质量为m的小摆球,当小摆球处于静止状态时恰好与平台的右端点B点接触,但无压力。一个质量为M的小钢球沿着光滑的平台自左向右运动到B点时与静止的小摆球m发生正碰,碰撞后摆球在绳的约束下作圆周运动,且恰好能够经过最高点A,而小钢球M做平抛运动落在水平地面上的C点。测得B、C两点间的水平距离DC=x,平台的高度为h,不计空气阻力,本地的重力加速度为g,请计算:
(1)碰撞后小钢球M做平抛运动的初速度大小;
(2)小球m经过最高点A时的动能;
(3)碰撞前小钢球M在平台上向右运动的速度大小。
?
参考答案:(1) x(2)=?(3)v2=x+
本题解析:(1)碰后小钢球做平抛运动 x=v1t?,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,① (1分)
h=gt2?,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,② (1分)
联合解出 v1=x?,,,,,,,,,,,,,③ (2分)
(2)小球m恰能过最点 有? mg=m?,,,,,,,,,,,④? (2分)
所以 Ek==?,,,,,,,,,⑤? (1分)
从B到A由机械能守恒定律: =mg2L+?,,,,,,,,,⑥(2分)
解得 =?,,,,,,,,,,,,⑦? (2分)
(3)设M向右运动速度为v2 由碰撞时动量守恒:有 Mv2=Mv1+mvB?,,,,,⑧(2分)
联合解得? v2=x+?,,,,,,,,,,,,,⑨? (3分)
本题难度:一般
4、选择题 人从高处跳到低处时,为了安全,一般都让脚尖着地后膝盖弯曲,这样做是为了
A.减小冲量
B.减小动量的变化量
C.增大与地面的作用时间,从而减小冲力
D.增大人对地面的压强,起到安全作用
参考答案:C
本题解析:人从高处跳到低处,从与地面接触到最后静止的过程中,动量变化量是一个定值,由动量定理冲量也是定值AB错误;脚尖着地后膝盖弯曲,增大与地面的作用时间,从而减小冲力,C正确。
本题难度:简单
5、选择题 把一支枪水平地固定在光滑水平面上的小车上,当枪发射出一颗子弹时,下列说法正确的是(?)
A.枪和子弹组成的系统动量守恒
B.枪和车组成的系统动量守恒
C.子弹、枪、小车这三者组成的系统动量守恒
D.子弹的动量变化与枪和车的动量变化相同
参考答案:C
本题解析:在发射子弹时,子弹与枪之间,枪与车之间都存在相互作用力,所以将枪和子弹作为系统,或将枪和车作为系统,系统所受的合外力均不为零,系统的动量不守恒,当将三者作为系统时,系统所受的合外力为零,系统的动量守恒,这时子弹的动量变化与枪和车的动量变化大小相等,方向相反.可见系统动量是否守恒,与系统的选取直接相关.
本题难度:简单
Eat at pleasure,drink with measure. 随意吃饭,适度饮酒。