1、简答题 (1)用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mB的钢球B放在小支柱N上,球心离地面高度为H;质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点,当细线被拉直时O点到球心的距离为L,且细线与竖直线之间夹角α;球A由静止释放,摆到最低点时恰与球B发生正碰,碰撞后,A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为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,用来记录球B的落点.
①用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量(设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB;碰后动量分别为pA′、pB′),
则pA=______,pA′=______;?pB=______,pB′=______.
②请你写出两条可确实减小实验误差的建议:______.
(2)为了“探究碰撞中的不变量”,小明在光滑桌面上放有A、B两个小球.A球的质量为0.3kg,以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞,并测得碰撞后B球的速度为9m/s,A球的速度变为5m/s,方向与原来相同.根据这些实验数据,小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想:
[猜想1]碰撞后B球获得了速度,A球把速度传递给了B球;
[猜想2]碰撞后B球获得了动能,A球把减少的动能全部传递给了B球.
你认为以上的猜想是否成立______,请你根据实验数据,通过计算说明,有一个什么物理量,在这次的碰撞中,B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等?
参考答案:(1)①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
2、选择题 如图所示,a、b两个带电小球,质量分别为ma、mb,用绝缘细线悬挂。两球静止时,它们距水平地面的高度均为h(h足够大),绳与竖直方向的夹角分别为α和β(α<β)。若剪断细线Oc,空气阻力不计,两球电荷量不变,重力加速度为g,则( ? ?)

A.a球先落地,b球后落地
B.落地时,a、b水平速度相等,且方向向右
C.整个运动过程中,a、b系统的电势能增加
D.落地时,a、b两球的动能之和为(ma+mb)gh
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图1所示,两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角为α,金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m.导轨处于匀强磁场中,磁场的方向垂直于导轨平面斜向上,磁感应强度大小为B.金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连.不计一切摩擦,不计导轨、金属棒的电阻,重力加速度为g.现在闭合开关S,将金属棒由静止释放.
(1)判断金属棒ab中电流的方向;
(2)若电阻箱R2接入电路的阻值为0,当金属棒下降高度为h时,速度为v,求此过程中定值电阻上产生的焦耳热Q;
(3)当B=0.40T,L=0.50m,α=37°时,金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系,如图2所示.取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m

参考答案:(1)由右手定则,金属棒ab中的电流方向为b到a.
(2)由能量守恒,金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热:
mgh=12mv2+Q
解得:Q=mgh-12mv2
(3)设最大速度为v,切割磁感线产生的感应电动势:
E=BLv
由闭合电路的欧姆定律:
I=ER1+R2
从b端向a端看,金属棒受力如图:
金属棒达到最大速度时满足:
mgsinα-BIL=0
由以上三式得:v=mgsinαB2L2R2+mgsinαB2L2R1
由图象可知:斜率为:k=60-302m/s?Ω=15m/s?Ω,纵截距为v0=30m/s,得到:
v0=mgsinαB2L2R1
mgsinαB2L2=k
解得:R1=2.0Ω,m=0.1kg.
答:值电阻的阻值R1=2.0Ω,金属棒的质量m=0.1kg.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 在光滑的水平面上,质量为m1的小球甲以速率
向右运动。在小球甲的前方A点处有一质量为m2的小球乙处于静止状态,如图所示。甲与乙发生正碰后均向右运动。乙被墙壁C弹回后与甲在B点相遇,
。已知小球间的碰撞
及小球与墙壁之间的碰撞均无机械能损失,求甲、乙两球的质量之比 。
参考答案:两球发生弹性碰撞,设
碰后甲、乙两球的速度分别为v1、v2,
则
m1v0 = m1v1 + m2v2?2分
m1v02 = m1v12 + m2v22?2分
从两球碰撞后到它们再次相遇,甲和乙的速度大小保持不变,由于BC=2AB,则甲和乙通过的路程之比为v1:v2
=" 1:5?" 2
分
联立解得 = ? 2分
本题解析:略
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,物块A、B静止在光滑水平面上,且mA>mB,现用大小相等的两个力F和F′分别作用在A和B上,使A、B沿一条直线相向运动,然后又先后撤去这两个力,使这两个力对物体做的功相同,接着两物体碰撞并合为一体后,它们( )
A.可能停止运动
B.一定向右运动
C.可能向左运动
D.仍运动,但运动方向不能确定