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气球质量为200 kg,载有质量为50 kg的人,静止在空中距地面20 m高的地方,如图16-5-2所示,气球下方悬根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这根绳长至少为多少米?(不计人的高度)

图16-5-2

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如图16-5-1所示,长为L、质量为M的小船停在静水中,质量为m的人从静止开始从船头走到船尾,不计水的阻力,求船和人对地面的位移各为多少?

图16-5-1

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一火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体,气体离开发动机喷出时的速度v=1 000 m/s,设火箭质量M=300 kg,发动机每秒喷气20次.

(1)当第三次气体喷出后,火箭的速度多大?

(2)运动第1 s末,火箭的速度多大?

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如图16-4-14所示,半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内.小球A、B质量分别为m、βm(β为待定系数).A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑,与静止于轨道最低点的B球相撞,碰撞后A、B球能达到的最大高度均为R,碰撞中无机械能损失.重力加速度为g.试求:

图16-4-14

(1)待定系数β;

(2)第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度和B球对轨道的压力;

(3)小球A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度,并讨论小球A、B在轨道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度.

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如图16-4-13所示,质量均为m的A、B两个弹性小球,用长为2l的不可伸长的轻绳连接,现把A、B两球置于距地面高H处(H足够大),间距为l,当A球自由下落的同时,将B球以速度v0指向A球水平抛出.求:

图16-4-13

(1)两球从开始运动到相碰,A球下落的高度;

(2)A、B两球碰撞(碰撞时无机械能损失)后,各自速度的水平分量;

(3)轻绳拉直过程中,B球受到绳子拉力的冲量大小.

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一轻质弹簧,上端悬挂于天花板,下端系一质量为M的平板,处在平衡状态.一质量为m的均匀环套在弹簧外,与平板的距离为h,如图16-4-12所示,让环自由下落,撞击平板,已知碰后环与板以相同的速度向下运动,使弹簧伸长(    )

图16-4-12

A.若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总动量守恒

B.若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总机械能守恒

C.环撞击板后,板的新的平衡位置与h的大小无关

D.在碰后板和环一起下落的过程中,它们减少的动能等于克服弹簧力所做的功

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如图16-4-11所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA.规定向右为正方向,A、B两球的动量大小均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则(    )

图16-4-11

A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5

B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10

C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5

D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10

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如图16-4-10所示,长l为0.8 m的细绳,一端固定于O点,另一端系一个质量m1为0.2 kg的球.将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放.当球摆至最低点时,恰与放在光滑水平桌面边缘的质量m2为0.2 kg的铁块发生弹性正碰,碰后小球静止.若光滑桌面距地面高度h为1.25 m,铁块落地点距桌边的水平距离多大?(g取10 m/s2)

图16-4-10

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如图16-4-9所示,质量为0.5 kg的小球在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg,设小车在落到车底前瞬间速度是25 m/s,则当小球与小车相对静止时,小球与小车发生的是什么碰撞?此过程中有没有动能损失?

图16-4-9

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质量为490 g的木块静止在光滑水平面上,质量为10 g的子弹以500 m/s的速度水平射入木块并嵌在其中,从子弹刚射入木块至与木块相对静止的过程中,它们的共同运动速度为10 m/s.木块增加的动能为___________J,子弹损失的动能为___________J,产生的内能是___________J.

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同步练习册答案