题目列表(包括答案和解析)
2.两只小船逆向航行,航线邻近.在两船首尾相齐时,由每只船上各自向对方放置一质量为m=50 kg的麻袋,结果载重较小的船停了下来,另一船则以v=8.5 m/s的速度沿原方向航行.设两只船及船上载重量分别为m1=500 kg,m2=1 000 kg.问交换麻袋前各船的速率是多大?(水的阻力不计)
1.解析: A、B两物块都滑动时小车静止,当B的速度减小到零后,在A的摩擦力作用下,小车与B一起向右加速运动,直到跟A达到相同速度之后,A、B和小车以相同速度做匀速直线运动.由动量守恒定律得 2mv0-mv0=3mv,解得v=v0;
对A由动量定理得 -μmgt=mv-m·2v0
从A、B滑上小车到它们跟小车相对静止,经历的时间为t=.
1.如图6-2-16所示,平板小车停在光滑水平面上,质量均为m的物块A和B从小车两端相向滑上小车上表面,它们的水平速度大小分别为2v0和v0.若小车质量为m,A和B与小车间的动摩擦因数均为μ,试问经过多少时间A和B相对静止?(小车足够长,A、B不相撞)
4.BC解析:整个过程中,二者组成系统总动量守恒,且发生动能向电能再向内能的转化.由动量守恒定律Mv0=(M+m)v,v=,又由能量关系:Q=ΔE损=mv02-(M+m)v2=
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4. 如图6-2-15所示,一根足够长的水平滑杆SS′上套有一质量为m的光滑金属圆环.在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的木质轨道,且穿过金属球的圆心O,现使质量为M的条形磁铁以v0的水平速度沿轨道向右运动,则( )
A.磁铁穿过金属环后,二者将先后停下来
B.圆环可能获得的最大速度为
C.磁铁与圆环系统损失的动能可能为Mmv02/2(M+m)
D.磁铁与圆环系统损失的动能可能为Mv02
3.[答案]BCD.当弹簧的弹力由零增大到与F1、F2等大的过程中,m、M一直做加速运动,此后做减速运动到弹簧伸长量最大时,速度为零.从开始运动到弹簧伸长量最大过程中,F1、F2对系统做正功,机械能增大.m、M从弹簧最大伸长量状态开始,做反向加速运动,克服F1、F2做功,机械能减少,且在弹簧的弹力减小到与F1、F2的大小相等时,有最大速度,由动量守恒定律可知此时的最大速度与弹簧伸长到弹力与F1、F2的大小相等时的速度大小相等.
3.如图6-2-14所示,小木块与长木板之间光滑.M置于光滑水平面上,一轻质弹簧左端固定在M的左端,右端与m连接.开始时m和M都静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1、F2,从两物体开始运动以后的整个过程中,对m、M、弹簧组成的系统.正确的说法是(整个过程中弹簧不超过弹性限度)( )
A.由于F1和F2分别对m、M做正功,故系统的机械能不断增加
B.由于F1和F2等大反向,故系统的动量守恒
C.当弹簧有最大伸长量时,m、M的速度为零,系统具有机械能最大
D.当弹簧弹力的大小与拉力F1、F2的大小相等时,m、M的动能最大
2.[答案]A.在用动量守恒定律分析时,本题的研究对象应是甲、乙两人和小车共同构成的系统.由于开始都处于静止状态,所以在甲、乙相向运动的过程中,系统的合动量始终为零,设它们的动量大小分别为p甲、p乙和p车,取向右为正方向,则:p甲-p乙+p车=0,所以p乙=p甲+p车,即p乙>p甲,故选项C中说法正确;又甲和乙的质量关系不确定,所以二者速度大小关系也不能确定,故选项A中说法不正确;甲、乙的动量之和与车的动量大小相等方向相反,故D选项中说法正确;对于小车,由动量定理可知:I乙-I甲=p车.其中I乙为乙对车的冲量,方向向右;I甲为甲对车的冲量,方向向左.所以,I乙>I甲,故选项B中说法也正确.应选A.
2. 甲、乙两人站在小车左右两端,如图6-2-13所示,当他俩同时相向而行时,发现小车向右运动,下列说法不正确的是(轨道光滑) ( )
A.乙的速度必定大于甲的速度
B.乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量
C.乙的动量必定大于甲的动量
D.甲、乙动量总和必定不为零
1.[答案]B.因系统动量守恒(总动量为零),故最终甲、乙动量大小必相等.因此,最终谁接球谁的速度小.
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