1、实验题 下面两图是气垫导轨上两滑块碰撞的频闪照片,频闪照片的频率为10 Hz。图甲中的两个滑块开始时挨在一起,它们之间有一个用线系住的弹性金属片,线断后,两滑块向相反方向运动(图乙)。根据照片记录的信息,可知弹性金属片将左右两滑块弹出后,左边滑块的动量大小为________kg·m/s,右边滑块的动量大小为________kg·m/s,由此可得到的结论为________。
参考答案:0.022,0.021,通过计算可知在误差允许的范围内两滑块组成的系统动量守恒
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、选择题 下列情形中,满足动量守恒的是?
A.铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总动量
B.子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中,子弹和木块的总动量
C.子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量
D.棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量
参考答案:B
本题解析:当系统受合外力为零时动量守恒。所以当铁锤打击放在铁砧上的铁块时,在竖直方向铁锤和铁块的系统受到的合外力不为零,所以动量不守恒;子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中,由于子弹和木块系统在水平方向上受合外力为零,所以总动量守恒;子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的系统在水平方向受合外力不为零,所以总动量不守恒;棒击垒球的过程中,棒在水平方向受到人的作用力,所以棒和垒球系统合外力不为零,所以总动量不守恒。选项B正确。
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M=3kg的薄板和质量 m=1kg的物块,都以v=4m/s的初速度朝相反方向运动,它们之间有摩擦,当薄板的速度为2.4m/s时,物块的运动情况是(?)
A.做加速运动
B.做减速运动
C.做匀速运动
D.以上运动都有可能
参考答案:A
本题解析:本题考查系统动量守恒的条件和判断应用,因为系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,规定向左为正方向,初动量方向向左,当两个物体共速后动量方向一定向左,,m速度为0.8m/s为正值,方向向左,两物体速度不同,m受向左的摩擦力,向左加速,A对;
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,在水平光滑地面上有A、B两个木块,A、B之间用一轻弹簧连接.A靠在墙壁上,用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态.若突然撤去力F,则下列说法中正确的是( )
A.木块A离开墙壁前,墙对木块A的冲量大小等于木块B动量变化量的大小
B.木块A离开墙壁前,弹性势能的减少量等于木块B动能的增量
C.木块A离开墙壁时,B的动能等于A、B共速时的弹性势能
D.木块A离开墙壁后,当弹簧再次恢复原长时,木块A的速度为零