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1、简答题 一质子以1.0×107 m/s的速度与一个静止的未知核碰撞.已知质子的质量是1.67×10-27 kg,碰撞后质子以6.0×106 m/s的速度反向弹回,未知核以4.0×106 m/s的速度运动.试确定未知核的“身份”.
参考答案:氦核
本题解析:以质子和未知核组成的系统作为研究对象.它们碰撞时,系统的动量守恒.
设质子碰撞前的运动方向为正方向,则其碰撞前的速度v1=1.0×107 m/s,碰撞后的速度v1′=-6.0×106 m/s,质量m1=1.67×10-27 kg,设未知核的质量为碰后的速度m2,碰撞前的速度v2=0,碰撞后的速度v2′=4.0×106 m/s.
动量守恒定律m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,有
m2=
=
?kg=6.68×10-27 kg
对照元素周期表,可知该未知核是氦核.
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,光滑的
圆弧轨道AB、EF,半径AO、O′F均为9且水平.质量为m、长度也为9的小车静止在光滑水平面CD上,小车上表面与轨道AB、EF的末端B、E相切.一质量为m的物体(可视为质点)从轨道AB的A点由静止开始下滑,由末端B滑上小车,小车立即向4运动.当小车4端与壁DE刚接触时,物体m恰好滑动到小车4端且相对于小车静止,同时小车与壁DE相碰后立即停止运动但不粘连,物体继续运动滑上圆弧轨道EF,以后又滑下来冲上小车.求:
(1)水平面CD的长度;
(2)物体m滑上轨道EF的最高点相对于E点的高度h;
(3)当物体再从轨道EF滑下并滑上小车后,小车立即向左运动.如果小车与壁BC相碰后速度也立即变为零,最后物体m停在小车上的Q点,则Q点距小车4端多远?

参考答案:(l)设物体从A滑至B点时速度为v多,根据机械能守恒,有
mgR=l2mv2多
设小车与壁DE刚接触时物体及小车达到的共同速度为vl,根据动量守恒定律,有
mv多=2mvl
设二者之间摩擦力为f,则
对物体:-fgsCD=l2mv2l-l2mv2多
对小车:f(sCD-R)=l2mv2l
解3:sCD=32R
(2)车与ED相碰后,物体以速度vl冲上EF,则
l2mv2l=mgh,
解3:h=R4
(3)由第(l)问可求3:f=l2mg,vl=
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,关于上述过程,下列说法中正确的是

[? ]
A.男孩和木箱组成的系统动量守恒
B.小车与木箱组成的系统动量守恒
C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 两只小船逆向航行,航线邻近.在两船首尾相齐时,由每只船上各自向对方放置一质量为m="50" kg的麻袋,结果载重较小的船停了下来,另一船则以v=8.5 m/s的速度沿原方向航行.设两只船及船上载重量分别为m1=500 kg,m2=1 000 kg.问交换麻袋前各船的速率是多大?(水的阻力不计)
参考答案:v1=1 m/s,v2=9 m/s.
本题解析:每只船向对方放置麻袋过程中不会影响本船的速度,船速之所以发生变化,是接受了对方的麻袋并与之发生相互作用的结果.若选抛出麻袋后的此船与彼船扔来的麻袋所组成的系统为研究对象,在水的阻力不计的情况下,系统动量守恒.分别以各船原航行方向为正方向,则
对轻船系统有(m1-m)v1-mv2=0?①
即(500-50)v1-50v2=0
对重船系统有(m2-m)v2-mv1=(m2-m+m)v?②
即(1 000-50)v2-50v1=1 000×8.5
解之可得:v1=1 m/s,v2=9 m/s.
本题难度:一般
5、实验题 如图8-8-6所示,在光滑水平面上有甲、乙两辆完全相同的小车,质量都为M="1.0" kg,乙车内用轻绳吊一质量为m="0.5" kg的小球.当乙车静止时,甲车以速度v与乙车相碰,若碰撞时间极短,且碰后两车连为一体,则碰后瞬间两车的共同速度为________.当小球摆到最高点时,车的速度为________.

图8-8-6
参考答案:0.5v? 0.4v
本题解析:甲、乙两车碰撞时间极短,故碰撞瞬间,小球速度为0,甲、乙两车系统动量守恒,
Mv=2Mv1,可得v1=0.5v,即为二车共同速度.
当小球摆到最高点时,小球、甲车、乙车三者达到共同速度,设为v2
由动量守恒Mv=(2M+m)v2,得v2=0.4v.
本题难度:简单