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1、选择题 向空中发射一物体,不计空气阻力.当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成a、b两块,若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向,则(?)
A.b的速度方向一定与原速度方向相反
B.从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大
C.a一定比b先到达水平地面
D.在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等
参考答案:D
本题解析:当物体的速度沿水平方向炸裂成a、b两块时,质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向,根据动量守恒定律判断可知b运动方向一定沿水平方向,a、b均做平抛运动,高度相同,运动时间相同,同时到达地面.在炸裂过程中,a、b间相互作用力大小相等,作用时间相等,冲量大小一定相等.在炸裂过程中,由于重力远小于内力,系统的动量守恒.炸裂前物体的速度沿水平方向,炸裂后a的速度沿原来的水平方向,根据动量守恒定律判断出来b的速度一定沿水平方向,但一定与原速度方向相反,取决于a的动量与物体原来动量的大小关系.故A错误.a、b都做平抛运动,飞行时间相同,由于初速度大小关系无法判断,所以a飞行的水平距离不一定比b的大.故B错误.a、b都做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,由于高度相同,飞行时间一定相同,a,b一定同时到达水平地面.故C错误.在炸裂过程中,a,b受到爆炸力大小相等,作用时间相同,则爆炸力的冲量大小一定相等.D正确,故选D
点评:本题难度较小,本题是动量守恒定律的应用,基础题.系统动量守恒,不仅作用前后总动量的大小保持不变,总动量的方向也保持不变,解题时要抓住这一点
本题难度:简单
2、选择题 质量为
的小球A在光滑的水平面上以速度
与质量为
的静止小球B发生正碰,碰后A球的动能恰好变为原来的
,则B球速度大小可能是(?)
A.
B.
C.
D.
参考答案:AB
本题解析:根据碰后A球的动能恰好变为原来的
,得:
,解得
。碰撞过程中AB动量守恒,则
解得:
或
,故选AB。
本题难度:一般
3、简答题 (1)发电站通过升压变压器、输电导线、降压变压器把电能输送到用户,如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器,当发电机的输出功率为100kW,输出电压为250V,升压变压器的原副线圈匝数比为1:25,求升压变压器的输出电压和输电导线上的电流.
(2)如图所示,在光滑的水平面上放着一个质量为M=0.3kg的木块(可视为质点),在木块正上方h=1m处有一个固定悬点O,在悬点O和木块之间用一根长L=2m的不可伸长的轻绳连接.有一个质量m=0.1kg的子弹以v0=80m/s的速度水平射入木块并留在其中,后木块能运动到圆周的最高点,(g取10m/s2),求木块离开水平地面速度大小和木块到达最高点时轻绳对木块的拉力的大小.
参考答案:(1)设升压变压器原副线圈的输入和输出电压分别为U1、U2,匝数分别为n1、n2,
由U1U2=n1n2,得:U2=n2n1U1=251×250V=6250V,
输电导线上的电流I2=P2U2=P1U2=1×105W6250V=16A;
(2)子弹打木块过程,由动量守恒定律,有
mv0=(M+m)v1?①
在绳子拉紧瞬间木块失去了沿绳方向的速度,则木块离开水平地面速度大小
v=v1sinθ?②
由几何关系,有sinθ=hL?③
由①②③式得木块离开水平地面速度大小v=10m/s
设木块在最高点速度为V′,由牛顿第二定律,有
T+(M+m)g=(M+m)v′2L? ④

木块离地以后运动到最高点的过程,由机械能守恒则定律,有
12(M+m)v2=12(M+m)v′2+(M+m)g(L+h),⑤
由④⑤式可得木块到达最高点时轻绳对木块的拉力的大小:T=4N;
答:(1)升压变压器的输出电压为6250V,输电导线上的电流为16A.
(2)绳子的拉力为4N.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,一轻质弹簧两端各连一质量为m的滑块A和B,两滑块都置于光滑的水平面上,今有质量为
m的子弹以水平速度v0射入A中不再穿出,试分析弹簧在什么状态下滑块B具有最大动能,其值多大?

参考答案:弹簧处于原长时B的动能最大,其值为
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 下列运动过程中,在任意相等时间内,物体的动量变化量相等的是:(? )
A.匀速圆周运动
B.变加速直线运动
C.平抛运动
D.竖直上抛运动
参考答案:CD
本题解析:
根据冲量定理,任意相等时间内,物体动量变化相等——这意味着物体受到的合力是恒力,匀速圆周运动物体受到的力大小不变,但方向时刻在变,故不是恒力,A错。同理,变加速直线运动,物体受到的力的大小在变,也不是恒力,B错。平抛运动和竖直上抛运动过程都只受竖直向下的重力,是恒力,故CD正确。
本题也可以从
?入手,动量是矢量,所以动量变化量也是矢量,方向和速度变化量方向相同,由于匀速圆周运动在任意相等时间内速度变化△V方向不同故动量变化量也不同,A错。变加速直线运动在任意相等时间内的速度变化大小不等,所以△P也不相同,故B错。由抛体运动规律可知△V=gt,方向竖直向下,在任意相等时间内△V相同,故△P相等故CD对。
本题难度:简单