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1、计算题 质量为m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30 cm/s的速率向右运动,恰遇上质量为m2=50 g的小球以v2=10 cm/s的速率向左运动,碰撞后,小球m2恰好静止,则碰后小球m1的速度大小、方向如何?
参考答案:20 cm/s 方向向左
本题解析:取向右为正方向,则两球的速度分别为:
v1=30 cm/s,v2=-10 cm/s,v′2=0
光滑水平方向不受力,故由两球组成的系统,竖直方向重力与支持力平衡,桌面满足动量守恒定律条件。
由动量守恒定律列方程m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2,
代入数据得v′1=-20 cm/s,
故m1碰后速度的大小为20 cm/s,方向向左。
本题难度:简单
2、选择题 在“验证动量守恒定律”的实验中,入射小球在斜槽上释放点的高低直接影响实验的准确性.下列说法中正确的是(?)
A.释放点越低,小球受阻力越小,入射小球速度越小,误差越小
B.释放点越低,两球水平飞行的距离越近,测量水平位移的相对误差越小,所测速度也就越准确
C.释放点越高,两球相碰时,相互作用的内力越大,内力远大于外力,碰撞前后动量之差越小,因而误差也小
D.释放点越高,入射小球对被碰小球的作用力越大,小支柱对被碰小球的阻力越小
参考答案:C
本题解析:释放点越高,入射小球碰撞前的初动量越大,两球相碰时,相互作用的内力越大,内力远大于外力,碰撞前后,系统总动量相差越小,越接近理论的动量守恒,因而误差也小.
本题难度:简单
3、选择题 不定项选择
两个物体质量分别为m1和m2,它们与水平面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2,开始时弹簧被两个物体压缩后用细线拉紧,如图所示,当烧断细线时,被压缩的弹簧弹开的两物体可以脱离弹簧,则( ? ?)

A.由于有摩擦力,所以系统动量一定不守恒
B.当
=
时,弹开过程中系统动量守恒
C.m1和m2在刚脱离弹簧时的速度最大
D.在刚烧断细线的瞬间,m1和m2的加速度一定最大
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
4、其他

如图12-1所示,有两块大小不同的圆形薄板(厚度不计),质量
分别为M和m,半径分别为R和r,两板之间用一根长为0.4m的轻
绳相连结。开始时,两板水平放置并叠合在一起,静止于高度为
0.2m处。然后自由下落到一固定支架C上,支架上有一半径为
R‘(r<R’<R)的圆孔,圆孔与两薄板中心均在圆板中心轴线上,木
板与支架发生没有机械能损失的碰撞。碰撞后,两板即分离,直到
轻绳绷紧。在轻绳绷紧的瞬间,两物体具有共同速度V,如图12-2所示。
求:(1)若M=m,则V值为多大 (2)若M/m=K,试讨论 V的方向与K值间的关系。
参考答案:(1)V=
(2)①K<3时,V>0,两板速度方向向下。
②K>3时,V<0,两板速度方向向上。
③K=3时,V=0,两板瞬时速度为零,接着再自由下落。
本题解析:开始 M与m自由下落,机械能守恒。M与支架C碰撞后,M以原速率返回,向上做匀减速运动。m向下做匀加速运动。在绳绷紧瞬间,内力(绳拉力)很大,可忽略重力,认为在竖直方向上M与m系统动量守恒。(1)据机械能守恒:(M+m)gh=
(M+m)V02所以,V0=
=2m/s
M碰撞支架后以Vo返回作竖直上抛运动,m自由下落做匀加速运动。在绳绷紧瞬间,M速度为V1,上升高度为h1,m的速度为V2,下落高度为h2。则:
h1+h2=0.4m,h1=V0t-
gt2,h2=V0t+
gt2,而h1+h2=2V0t,
故:
所以:V1=V0-gt="2-10×0.1=1m/s" V2=V0+gt=2+10×0.1=3m/s
根据动量守恒,取向下为正方向,mV2-MV1=(M+m)V,所以
那么当m=M时,V=1m/s;当M/m=K时,V=
。
讨论:①K<3时,V>0,两板速度方向向下。
②K>3时,V<0,两板速度方向向上。
③K=3时,V=0,两板瞬时速度为零,接着再自由下落。
本题难度:一般
5、简答题 平直的轨道上有一节车厢,车厢以12m/s的速度做匀速直线运动,某时刻与一质量为其一半的静止的平板车挂接时,车厢顶边缘上一个小钢球向前滚出,如图所示,平板车与车厢顶高度差为1.8m,设平板车足够长,求钢球落在平板车上何处?(g取10m/s2)

参考答案:两车挂接时,因挂接时间很短,可以认为小钢球速度不变,以两车为对象,碰后速度为v,由动量守恒可得Mv0=(M+M2)?v
∴v=2v3=8m/s
钢球落到平板车上所用时间为:t=
本题解析:
本题难度:一般