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1、简答题 如图5-13所示,在光滑水平轨道上有一小车质量为M2,它下面用长为L的绳系一质量为M1的砂袋,今有一水平射来的质量为m的子弹,它射入砂袋后并不穿出,而与砂袋一起摆过一角度θ。不计悬线质量,试求子弹射入砂袋时的速度V0多大?
参考答案:从子弹入射前到摆动至最同点具有共同速度v为止,在这个过程中,水平方向不受外力,所以、动量守恒,由动量守恒定律有:
mv0=(M1+M1+m)v ③

本题解析:【错解分析】错解: 由动量守恒定律:mv0=(M1+M2+m)v

解得:
没有很好地分析物理过程,盲目模仿,没有建立正确的物理模型,简单地将此类问题看成“冲击摆”,缺少物理模型变异的透彻分析。事实上,此题与“冲击摆”的区别在于悬点的不固定,而是随着小车往前移动的。当摆摆到最高点时,(M1+m)只是竖直方向的速度为零,而水平方向依然具有一定速度,即在最高点处(M1+m)具有动能。这一点是不少学生在分析物理过程及建立物理模型时最容易产生的错误。
【正确解答】 子弹射入砂袋前后动量守恒,设子弹打入砂袋瞬间具有速度v0′,由动量守恒定律:
mv0=(M1+m)v′ ①
此后(M1+m)在摆动过程中,水平方向做减速运动,而M2在水平方向做加速运动,当(M1+m)与M2具有共同水平速度时,悬线偏角θ达到最大,即竖直向上的速度为零,在这一过程中。满足机械能守恒,设共同速度为v,由机械能守恒有:

但式①,②中有三个未知量,v0,v0′,v,还需再寻找关系。
从子弹入射前到摆动至最同点具有共同速度v为止,在这个过程中,水平方向不受外力,所以、动量守恒,由动量守恒定律有:
mv0=(M1+M1+m)v ③

【小结】 对于大部分学生来讲,掌握一定的物理模型并不困难,困难在于题目变化,新的题目中的模型如何能够转换成为我们熟悉的,旧有的,规范的物理模型中,进而用比较普遍运用的物理规律去求解,此题就是从滑动的小车摆(暂且这样称呼)迁延至“冲击摆”,找出两者之间的共同点与区别,达到解决问题的目的。
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,一小车静止在光滑水平面上,甲、乙两人分别站在左右两侧,整个系统原来静止,则当两人同时相向走动时( ? )

A.要使小车静止不动,甲乙速率必相等
B.要使小车向左运动,甲的速率必须比乙的大
C.要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的大
D.要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的小
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 质量相等的A、B两球之间压缩一根轻弹簧,静置于光滑水平桌面上,当用板挡住小球A而只释放B球时,B球被弹出落于距桌边为s的水平地面上,如图3所示.问当用同样的程度压缩弹簧,取走A左边的挡板,将A、B同时释放,B球的落地点距桌边为( )

图3
A.
B.
C.s D.
s
参考答案:D
本题解析:用当板挡住小球A时,设球在空中飞行时间为t,则由平抛运动知B球的弹出速度vB=
,弹簧被压缩时具有的弹性势能Ep=
mvB2=
m
.取去挡板时,由动量守恒得,mvA′=mvB′,由能量守恒得,
mvA′2+
mvB′2=Ep.解得vA′=vB′=
vB,由平抛运动水平分运动得,s′=vB′t=
s,故选项D正确,ABC错误.
本题难度:一般
4、选择题 如图,质量为m2的小球2静止在光滑水平面上,质量为m1的小球1以初速度v0与小球2发生正碰,碰撞过程没有机械能损失.碰撞后小球1、球2速度为v1、v2,设向右为正方向,下列说法正确的是( )

A.若m1<m2,则 v1<0v2>0
B.若m1<m2,则v1>0?v2>0
C.m1=m2,则v1=v2
D.若m1=m2,v1=0?v2=0
参考答案:根据动量守恒定律得,m1v0=m1v1+m2v2.
根据能量守恒定律得,12m1v02=12m1v12+12m2v22
联立两式得,v1=(m1-m2)v0m1+m2
v2=2m1v0m1+m2.
A、若m1<m2,则 v1<0,v2>0,故A正确,B错误.
C、若m1=m2,则v1=0,v2=v0,故C、D错误.
故选A.
本题解析:
本题难度:简单
5、填空题 假设一列火车共有6节车厢且均停在光滑的轨道上,各车厢间有一定的间距.若第一节车厢以速度
向第二节车厢运动,碰后不分开,然后一起向第三节车厢运动,……依次直到第6节车厢.则第一节车厢与第二节车厢碰后的共同速度为__________
,火车最终的速度为____________
参考答案:3? 1
本题解析:在水平方向车厢在碰撞的过程中,满足动量守恒定律:mv=2mv2得v2=3
,同理得mv=6mv6得v6=1
。
本题难度:简单
Opinions should be formed with great caution-and changed with greater. 形成意见要慎重,改变意见要更慎重。