1、填空题 (6分).如图(a)所示,在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车,甲车系一穿过打点计时器的纸带,当甲车受到水平向右的冲量时,随即启动打点计时器,甲车运动一段距离后,与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动,纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况如图(b)所示,电源频率为50Hz,则碰撞前甲车运动速度大小为______m/s,甲、乙两车的质量比m甲:m乙=_______.

参考答案:0.6?;2:1
本题解析:碰前小车甲的速度:
;碰后两小车的共同速度:
,由动量守恒定律:m甲v甲=(m甲+m乙)v共,代入数据解得:m甲:m乙=2:1 .
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )

A.两手同时放开后,系统总动量始终为零
B.先放开左手,后放开右手,动量不守恒
C.先放开左手,后放开右手,总动量向左
D.无论何时放手,只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零
参考答案:ACD
本题解析:当两手同时放开时,系统的合外力为零,所以系统的动量守恒,又因为开始时总动量为零,故系统总动量始终为零,选项A正确;先放开左手,左边的小车就向左运动,当再放开右手后,系统所受合外力为零,故系统的动量守恒,且开始时总动量方向向左,放开右手后总动量方向也向左,故选项B错而C、D正确.
本题难度:简单
3、选择题 某人在一只静止的小船上练习射击,船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为M,枪内有n颗子弹,每颗子弹的质量为m,枪口到靶的距离为L,子弹水平射出枪口相对于地的速度为v0,在发射后一发子弹时,前一发子弹已射入靶中,在射完n颗子弹时,小船后退的距离为( )
A.0
B.
C.
D.
参考答案:由系统的动量守恒得:mv=[M+(n-1)m]v′
设子弹经过时间t打到靶上,则:vt+v′t=L
联立以上两式得:v′t=mM+nm?L
射完n颗子弹的过程中,每一次发射子弹船后推的距离都相同,所以船后退的总距离:
x=n?v′t=nmLM+nm,所以选项C正确,选项ABD错误.
故选:C
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,电阻均为R的金属棒a、b,a棒的质量为m,b棒的质量为M,放在如图所示光滑的轨道的水平部分,水平部分有如图所示竖直向下的匀强磁场,圆弧部分无磁场,且轨道足够长;开始给a棒一水平向左的的初速度
v0 ,金属棒a、b与轨道始终接触良好.且a棒与b棒始终不相碰。请问:
(1)当a、b在水平部分稳定后,速度分别为多少?损失的机械能多少?
(2)设b棒在水平部分稳定后,冲上圆弧轨道,返回到水平轨道前,a棒已静止在水平轨道上,且b棒与a棒不相碰,然后达到新的稳定状态,最后
a,b的末速度为多少?
(3) 整个过程中产生的内能是多少?
参考答案:(1)对a、b棒水平轨道分析,动量守恒;
是稳定时a、b棒共同速度
? ①---------2分
? ②---------2分
损失的机械能为
?③-
--------3分
(2)由于b棒在冲上又返回过程中,机械能守恒,返回时速度大小不变
?④---------2分
b棒与a棒向右运动过程中,直到稳定,动量守恒
⑤---------2分
达到新的稳定状态a,b的末速度:
⑥---------3分
(3)整个过程中产生的内能等于系统机械能的减少量
⑦---------3分
⑧---------4分
本题解析:略
本题难度:一般
5、计算题 (6分)一个质量为
、以
的速度飞来的网球被球拍击中,并以
的速度弹回,网球与球拍的接触时间为
,试求:
(1)网球动量的变化
(2)球拍对网球的平均作用力
参考答案:(1)
,方向与初速度方向相反(2)
,方向与初速度方向相反
本题解析:设网球飞来的速度方向为正方向,则:
网球的初速度
,反弹后速度
?①?(1分)
(1)所以网球的动量变化:
?②?(2分)
所以网球的动量变化的大小为
,方向与初速度方向相反。?③?(1分)
(2)由动量定理
可知,球拍对网球的平均作用力:
?④(?(2分)
球拍对网球的平均作用力大小为
,方向与初速度方向相反。?⑤?(1分)
本题考查动量守恒定律的应用,在网球被球拍击中后速度变为反向,规定初速度方向为正方向,确定初末状态后可求得动量变化量,以网球为研究对象,水平方向受到球拍的作用力,确定初末状态,由动量定理可求得球拍对网球的平均作用力
本题难度:简单
Learning without thought is labour lost. 学而不思,白费力气