如图所示，质量为M=4.0kg的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ₁=0.20。这时铁箱内一个质量为m=1.0kg的木块恰好能沿箱的后壁向下匀速下滑，木块与铁箱间的动摩擦因数为μ₂=0.50。求水平拉力F的大小。（取g=10m/s²）

一辆汽车从静止开始以5m/s²的加速度在平直公路上作匀加速直线运动，在汽车开动的同时，前方50 m处，一个人正竖直向上抛一个小球。（忽略空气阻力的影响，忽略人和车的形状和大小，g取10m/s²）。

（1）若要使小球落下时刚好碰到汽车，则抛球的人应给小球多大的初速度；

（2）若小球竖直向上运动的初速度V_O=25m/s，且汽车的最大速度为72km/h，达到最大速度后汽车做匀速直线运动，问小球会与汽车相碰吗？

2008年8月9日，中国选手陈燮霞以抓举95公斤、挺举117 公斤、总成绩212 公斤夺得举重48公斤金牌。这也是中国代表团在第29届北京奥运会上获得的首枚金牌。举重运动是力量与技巧充分结合的体育项目，就“抓举”而言，其技术动作可分为预备，提杠铃，发力，下蹲支撑，起立，放下杠铃等六个步骤，如下图所示照片表示了其中几个状态，现测得轮子在照片中的直径为1.0cm，在照片上用尺量出从发力到支撑，杠铃上升的距离为h₁ =1.3cm，已知运动员所举杠铃的直径是45cm，质量为150kg，运动员从发力到支撑历时0.8s。 g=10m/s²。（从发力到支撑过程：可简化为先匀加速上升达到最大速度，再竖直上抛达到最高点）

试估算：

（１）从发力到支撑这个过程中杠铃实际上升的高度h=？

（２）从发力到支撑这个过程中杠铃向上运动的最大速度？

（３）若将运动员发力时的作用力简化为恒力，则该恒力有多大？

神舟七号宇宙飞船的航天员在准备出舱进行太空漫步时，意外发现舱门很难打开，有人臆测这可能与光压有关．已知光子的动能p、能量E与光速c的关系为E＝pc，假设舱门的面积为1.0 m²，每平方公尺的舱门上每秒入射的光子能量为1.5 kJ，则舱门因反射光子而承受的力，最大约为多少牛顿？

(　　)

A．0.5×10^－5　　　　　      B．1.0×10^－5

C．0.5×10^－2                D．1.0×10^－3

【解析】：平方公尺即为平方米．光子被舱门反射前后，光子动量变化量最大为Δp＝2p(垂直入射与反射时)，又因为E＝pc，即对应于光子入射的能量为E时光子的动量改变量为Δp＝，取Δt时间内入射的所有光子作为研究对象，由题意知Δt内与舱门发生作用的光子总能量为E_总＝Δt×1.5 kJ，根据动量定理FΔt＝Δp_总有F＝＝＝，则：F＝N＝1.0×10^－5N，B正确．

用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图所示．现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v₀，则下列判断正确的是

(　　)

A．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒

B．子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为

C．忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能

D．子弹和木块一起上升的最大高度为、

【解析】：从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段：子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能，之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒但总能量小于子弹射入木块前的动能，因此A、C错误；由子弹射入木块瞬间动量守恒可得子弹射入木块后的共同速度为，B正确；之后子弹和木块一起上升，该阶段机械能守恒可得上升的最大高度为，D正确．

如图所示，一个质量为m＝60 kg的人拽着一个氢气球的软绳，软绳的下端刚好与地面接触，此时人距地面的高度h＝60 m，气球与软绳质量M＝120 kg，整个系统处于平衡，现此人沿软绳向下滑，问他能否安全回到地面？

【解析】：当人到达软绳的末端时，软绳已离开地面一段高度H，人能否安全到达地面决定于H的大小．

由人船模型得：m(h－H)＝MH

解得：H＝＝ m＝20 m

人要回到地面得从20米高的地方跳下来，这是很危险的．所以不能．

一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图(1)所示．现给盒子一初速度v₀，此后，盒子运动的v－t图象呈周期性变化，如图(2)所示．请据此求盒内物体的质量．

【解析】：设物体的质量为m，t₀时刻受盒子碰撞获得速度v，根据动量守恒定律

Mv₀＝mv，①

3t₀时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v₀，说明碰撞是弹性碰撞

mv＝mv²，②

联立①②解得m＝M.

(也可通过图象分析得出v₀＝v，结合动量守恒，得出正确结果)

如图所示，国际花样滑冰锦标赛男女双人自由滑项目中，我国著名选手申雪、赵宏博在决赛中的一个瞬间，他们正以相同的速度v₀在光滑冰面上前进，当赵宏博用力将申雪向后推出后，申雪单腿沿直线匀速运动后继而做出优美的旋转动作，若赵宏博以相对自己的速度v向后推出申雪，问赵宏博的速度变为多大？(设赵宏博的质量为M，申雪的质量为m)?

【解析】：设他们前进的方向为正方向，以冰面为参考系，推出后，赵宏博的动量为Mv_男，申雪相对冰面的速度为－(v－v_男)，根据动量守恒定律得：

(M＋m)v₀＝Mv_男－m(v－v_男)

解得v_男＝v₀＋.

质量是1 kg的钢球，以5 m/s的速度水平向右运动，碰到墙壁后以3 m/s的速度被反向弹回，钢球的动量改变多少？

如钢球以2m/s的速度，与水平面成30°角落到粗糙地面相碰后弹起，弹起速度大小为2 m/s，方向与水平面成60°角，判别钢球的动量改变量的方向．

【解析】：第一种情况：取水平向右为正方向．钢球碰前的动量为：p₁＝mv₁＝5 kg·m/s

碰后的动量为：p₂＝mv₂＝－3 kg·m/s

动量变化量为：Δp＝p₂－p₁＝(－3－5)kg·m/s＝－8 kg·m/s

负号表示方向水平向左

第二种情况：p₁、p₂的大小分别为2 kg·m/s和2 kg·m/s，方向如图所示，由图所示平行四边形可得Δp的大小和方向．

大小：Δp＝

＝ kg·m/s

＝4 kg·m/s

方向：与竖直方向成30°角

甲、乙两小船质量均为M＝120 kg，静止于水面上，甲船上的人质量m＝60 kg，通过一根长为L＝10 m的绳用F＝120 N的水平力拉乙船，求：

(1)两船相遇时，两船分别走了多少距离．

(2)为防止两船相撞，人至少以多大的速度跳离甲船．(忽略水的阻力)

【解析】：(1)甲船和人与乙船组成的系统动量时刻守恒．

由平均动量守恒得：(M＋m)x_甲＝Mx_乙

又x_甲＋x_乙＝L

以上两式联立可求得：x_甲＝4 m，x_乙＝6 m.

(2)设两船相遇时甲船的速度为v₁，对甲船和人用动能定理得：

Fx_甲＝(M＋m)v

因系统总动量为零，所以人跳离甲后，甲速度为零时，人跳离速度最小，设人跳离的速度为v，因跳离时，甲船和人组成的系统动量守恒，有：(M＋m)v₁＝0＋mv可求得：v＝4m/s.