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1、简答题 相隔一定距离的A、B两球,质量相等,假定它们之间存在着恒定的斥力作用.原来两球被按住,处在静止状态.现突然松开,同时给A球以初速度v0,使之沿两球连线射向B球,B球初速度为零.若两球间的距离从最小值(两球未接触)到刚恢复到原始值所经历的时间为t0,求B球在斥力作用下的加速度.
参考答案:以m表示每个球的质量,F表示恒定的斥力,l表示两球间的原始距离,松手后,A球做初速度为v0的匀减速直线运动,B球做初速度为零的匀加速直线运动.设在两球间的距离由l减小恢复到l的过程中,A球的路程为l1,B球的路程为l2,刚恢复到原始长度时,A球的速度为v1,B球的速度为v2.由动量守恒定律有:
mv0=mv1+mv2
由功能关系得,Fl1=12mv02-12mv12
Fl2=12mv22
由于初状态和末状态两球之间的距离相等,故有l1=l2
由以上解得v2=v0
当两球速度相等时,距离最小,设此时球的速度为u,则由动量守恒得,
mv0=(m=m)u
设B的加速度为a,有v2=u+at0
解得a=v02t0.
答:B球在斥力作用下的加速度为a=v02t0.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图,一质量为M的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射人物块后,以水平速度v0/2射出。重力加速度为g。求:
(1)此过程中系统损失的机械能;
(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。

参考答案:解:(1)设子弹穿过物块后物块的速度为v,由动量守恒得
?①
解得
②
系统的机械能损失为
③
由②③式得
④
(2)设物块下落到地面所需时间为t,落地点距桌面边缘的水平距离为s,则
?⑤
s=vt ⑥
由②⑤⑥式得
本题解析:
本题难度:困难
3、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
4、简答题 一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,到达最高点时速度为v,炮弹在最高点爆炸成两块,其中一块沿原轨道返回,质量为
,求:
(1)另一块爆炸后瞬时的速度大小;
(2)爆炸过程系统增加的机械能.
参考答案:(1)炮弹爆炸过程中动量守恒,爆炸后一块弹片沿原轨道返回,则该弹片速度大小为v,方向与原方向相反,设另一块爆炸后瞬时速度大小为v1,由题意知,爆炸后两弹片的质量均为m2,
设速度v的方向为正,由动量守恒定律得:mv=-12mv+12mv1
解得:v1=3v.
(2)爆炸过程中重力势能没有改变,爆炸前系统总动能为:EK=12mv2,
爆炸后系统总动能为:EK′=12×m2×(-v)2×12×m2×(3v)2=52mv2,
系统增加的机械能为:△E=Ek′=Ek=52mv2-12mv2=2mv2.
答:(1)另一块爆炸后瞬时的速度大小为3v;
(2)爆炸过程系统增加的机械能为2mv2.
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 质量为m=3kg的物体在离地面高度为h=20m处,正以水平速度v=20m/s运动时,突然炸裂成两块,其中一块质量为m1=1kg.仍沿原运动方向以v1=40m/s的速度飞行,炸裂后的另一块的速度大小为______m/s.两块落到水平地面上的距离为______m(小计空气阻力,g取10m/s2).
参考答案:10? 60
本题解析:物体爆炸前后,由动量守恒定律可知:
,代入数据可得:
,方向不变.由
可知两块物体的下落时间
,所以两块物体落地点间的距离为
..
本题难度:一般