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1、选择题 载人气球开始静止于高h的高空,气球质量为M,人的质量为m.若人沿绳梯滑至地面,则绳梯的长度至少为( )
A.
B.
C.
D.

参考答案:气球和人开始静止于空中,说明系统所受合力为零,故人下滑过程中系统动量守恒,人着地时,绳梯至少应触及地面,因为人下滑过程中,人和气球任意时刻的动量大小都相等,所以整个过程中系统平均动量守恒.
设绳梯长为l,人沿绳梯滑至地面的时间为t,以向上为正方向.
由图可看出,气球对地移动的平均速度为l-ht,人对地移动的平均速度为-ht.
由动量守恒定律,有 Ml-ht-mht=0
解得l=M+mMh
故选D
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 质量为1kg的小球以4m/s的速度与质量为2kg的静止的小球正对碰撞,关于碰后的速度,下列哪些是可能的(?)
A.-4/3m/s,4/3m/s
B.-1m/s,2.5m/s
C.-2m/s,3m/s
D.-4m/s,4m/s
参考答案:B
本题解析:
碰撞过程遵守的规律——应同时遵守三个原则:
①系统动量守恒
②系统动能不增
③实际情景可能(碰前、碰后两个物体的位置关系(不穿越)和速度关系应遵循客观实际.如甲物追乙物并发生碰撞,碰前甲的速度必须大于乙的速度,碰后甲的速度必须小于、等于乙的速度或甲反向运动)
系统动量守恒:
A选项错。
系统动能不增:
CD选项错。
本题难度:简单
3、计算题 验证动量守恒定律”的实验装置如图16-3-3所示,A、B是直径为d、质量分别为ma和mb的两个小球.

图16-3-3
(1)现有下列器材,为完成本实验,哪些是必需的?请将这些器材前面的序号字母填在横线上______________.
A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.圆规
(2)如果碰撞中动量守恒,根据图中各点间的距离,则下列式子可能成立的有__________(填字母).
A.
B.
C.
D.
参考答案:(1)BCD (2)A
本题解析:据动量守恒有
,即mA(
)=
,A正确.
本题难度:一般
4、计算题 (9分)如图所示,AB为倾角
的粗糙斜面轨道,通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接,质量为
的小球乙静止在水平轨道上,质量为
的小球甲以速度v0与乙球发生弹性正碰。若
,且轨道足够长,要使两球能发生第二次碰撞,求乙球与斜面之间的动摩擦因数μ的取值范围。(
,
)

参考答案:
本题解析:设碰后甲的速度为
,乙的速度为
,由动量守恒和能量关系:
①1分
②1分
联立①②解得:
2分
设上滑的最大位移大小为s,滑到斜面底端的速度大小为
,由动能定理:
③1分
④1分
联立③④解得:
乙要能追上甲,则:
⑤1分
解得:
2分
考点:动量守恒定律
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向上的初速度v0=4 m/s,g取10m/s2。
(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。
(2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小。
(3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。

参考答案:解:(1)设小球能通过最高点,且此时的速度为v1。在上升过程中,因只有重力做功,小球的机械能守恒。则
①
?②
设小球到达最高点时,轻杆对小球的作用力为F,方向向下,则
③
由②③式,得F=2N ④
由牛顿第三定律可知,小球对轻杆的作用力大小为2N,方向竖直向上
(2)解除锁定后,设小球通过最高点时的速度为v2,此时滑块的速度为V。在上升过程中,因系统在水平方向上不受外力作用,水平方向的动量守恒。以水平向右的方向为正方向,有
⑤
在上升过程中,因只有重力做功,系统的机械能守恒,则
⑥
由⑤⑥式,得v2=2m/s ⑦
(3)设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始点的距离为s1,滑块向左移动的距离为s2,任意时刻小球的水平速度大小为v3,滑块的速度大小为V"。由系统水平方向的动量守恒,得
?⑧
将⑧式两边同乘以
,得
⑨
因⑨式对任意时刻附近的微小间隔
都成立,累积相加后,有
⑩
又
?
由⑩
式得
本题解析:
本题难度:困难