1、计算题 如图所示,质量为M的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上以加速度a匀加速前进,当速度为v0时拖车突然与汽车脱钩,而到拖车停下瞬间司机才发现.
(1)若汽车的牵扯引力一直未变,车与路面的动摩擦因数为μ,那么拖车刚停下时,汽车的瞬时速度是多大?
(2)若原来汽车带着拖车在平直公路上是以速度v0匀速前进,拖车突然与汽车脱钩,那么在拖车刚停下时,汽车的瞬时速度又是多大?
参考答案:(1)
?(2)
本题解析:(1)以汽车和拖车系统为研究对象,全过程系统受的合外力始终为(M+m)a,拖车脱钩后到停止所经历的时间
,末状态拖车的动量为零.
全过程对系统运用动量定理:
(M+m)a·
=Mv′-(M+m)v0
得v′=
(2)以汽车和拖车系统为研究对象,全过程系统受的合外力始终为零,全过程对系统用动量守恒定律:(M+m)v0=Mv″
得v″=
.
本题难度:一般
2、选择题 在“验证动量守恒定律”实验中,设入射球、被碰球的质量分别为m1、m2,半径分别为r1、r2,为了减小实验误差,下列说法正确的是(?)
A.m1=m2,r1>r2
B.m1>m2,r1=r2
C.降低斜槽的高度
D.入射小球释放点要适当高一些
参考答案:BD
本题解析:为了避免碰撞后m1反向运动,必须使m1>m2,为了使两球发生正碰并且碰后的速度水平,则须使r1=r2,入射球释放点适当高一些,使落点远一些,这样便于测量.
本题难度:简单
3、简答题 如图所示为三块质量均为m,长度均为L的木块。木块1和木块2重叠放置在光滑的水平桌面上,木块3沿光滑水平桌面运动并与叠放在下面的木块2发生碰撞后粘合在一起,如果要求碰后原来叠放在上面的木块1完全移到木块3上,并且不会从木块3上掉下,木块3碰撞前的动能应满足什么条件?设木块之间的动摩擦因数为m。
参考答案:
本题解析:设第3块木块的初速度为V0,对于3、2两木块的系统,设碰撞后的速度为V1,据动量守恒定律得:mV0="2mV1?"
对于3、2整体与1组成的系统,设共同速度为V2,则据动量守恒定律得:
2mV1="3mV2?"
(1)第1块木块恰好运动到第3块上,首尾相齐,则据能量守恒有:
?
联立方程得:Ek3="6μmgL?"
(2)第1块运动到第3块木块上,恰好不掉下,据能量守恒定律得:
?
联立方程得:Ek3=9μmgL
故:
本题难度:简单
4、选择题 在本实验中,必须测量的物理量有…(?)
A.入射小球和被碰小球的质量
B.入射小球和被碰小球的直径
C.入射小球从静止释放时的起始高度
D.斜槽轨道的末端到地面的高度