题目列表(包括答案和解析)
31.(2009东城区期末试题) 如图所示,在距水平地面高h=0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m=0.80kg的木块B,桌面的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度v0=4.0m/s开始向着木块B滑动,经过时间t=0.80s与B发生碰撞,碰后两木块都落到地面上。木块B离开桌面后落到地面上的D点。设两木块均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知D点距桌面边缘的水平距离s=0.60m,木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)两木块碰撞前瞬间,木块A的速度大小;
(2)木块B离开桌面时的速度大小;
(3)木块A落到地面上的位置与D点之间的距离。
答案:(1)木块A在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动,根据牛顿第二定律,木块A的加速度 =2.5m/s2
设两木块碰撞前A的速度大小为v,根据运动学公式,得
=2.0m/s…
(2)两木块离开桌面后均做平抛运动,设木块B离开桌面时的速度大小为v2,在空中飞行的时间为t′。根据平抛运动规律有:,s=v2t′
解得:
=1.5m/s
(3)设两木块碰撞后木块A的速度大小为v1,根据动量守恒定律有:
解得: =0.80m/s
设木块A落到地面过程的水平位移为s′,根据平抛运动规律,得
=0.32m
则木块A落到地面上的位置与D点之间的距离 =0.28m
30.(2009年广东省实验中学模拟)如图所示,矩形盒
的质量为
,底部长度为
,放在水平面上,盒内有一质量为
可视为质点的物体
,
与
、
与地面的动摩擦因数均为
,开始时二者均静止,
在
的左端。现瞬间使物体
获得一向右的水平初速度
,以后物体
与盒
的左右壁碰撞时,
始终向右运动。当
与
的左壁最后一次碰撞后,
立刻停止运动,
继续向右滑行
(
)后也停止运动。
(1)与
第一次碰撞前,
是否运动?
(2)若第一次与
碰后瞬间向左运动的速率为
,求此时矩形盒
的速度大小
(3)当停止运动时,
的速度是多少?
答案 (1) 与
第一次碰撞前,A、B之间的压力等于A的重力,即
A对B的摩擦力
而B与地面间的压力等于A、B重力之和,即
地面对B的最大静摩擦力
故
与
第一次碰撞前,B不运动
(2)设A第一次碰前速度为v,碰后B的速度为v2
则由动能定理有
…
碰撞过程中动量守恒
有
解得
(3)当停止运动时,
继续向右滑行
(
)后停止,设B停止时,
的速度为
,则由动能定理…
得…
解得
29.(2009年深圳一模) 光滑水平面上有两个小木块A和B,其质量mA=1kg、mB=4kg,它们中间用一根轻质弹簧相连.一颗水平飞行的子弹质量为m=50g,以V0=500m/s的速度在极短时间内射穿两木块,已知射穿A木块后子弹的速度变为原来的,且子弹射穿A木块损失的动能是射穿B木块损失的动能的2倍.求:系统运动过程中弹簧的最大弹性势能.
答案 弹穿过A时,子弹与A动量守恒,
由动量守恒定律: ……………………… ①
而由 得:v1=300m/s
得: ………………………②
子弹穿过B时, 子弹与B动量守恒,
由动量守恒定律: ………………………③
又由 …………………④
得:v2=100m/s
由③,④得: ………………………⑤
子弹穿过B以后,弹簧开始被压缩,A、B和弹簧所组成的系统动量守恒
由动量守恒定律: ………………………⑥
由能量关系: ……………………⑦
由② ⑤ ⑥ ⑦得: ………………………⑧
28.(合肥35中2009届高三10月月考物理试卷)质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P
点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。B、C为圆弧的两端点,其连线水平。已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角
,轨道最低点为O,A点距水平面的高度h=0.8m。小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动,0.8s后经过D点,物块与斜面间的滑动摩擦因数为
=0.33(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)小物块离开A点的水平初速度v1
(2)小物块经过O点时对轨道的压力
(3)斜面上CD间的距离
(4)假设小物块与传送带间的动摩擦因数为0.3,传送带的速度为5m/s,则PA间的距离是多少?
答案:(1)对小物块,由A到B有:
在B点 所以
(2)对小物块,由B到O有:
其中
在O点
所以N=43N
由牛顿第三定律知对轨道的压力为
(3)物块沿斜面上滑:
所以
物块沿斜面上滑:
由机械能守恒知
小物块由C上升到最高点历时
小物块由最高点回到D点历时
故
即
(4)小物块在传送带上加速过程:
PA间的距离是
27.(2009宣武区期末试题) 如图,一质量为M =1.2kg的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h =1.8m。一质量为m=20g的子弹以水平速度v0=100m/s射入物块,在很短的时间内以水平速度10m/s穿出。重力加速度g取10m/s2。求:
(1)子弹穿出木块时,木块获得的水平初速度V;
(2)木块落地点离桌面边缘的水平距离X。
答案 (1) ∵ mv0=mv+MV ∴V=(mv0-mv)/M =1.5m/s
(2)∵ h =gt2 X=V·t
∴ X=V=0.9m
26.(长郡中学2009届高三第二次月考物理试题).如图所示,一质量为M的平板车B放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M,A、B间动摩擦因数为μ,现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A开始向左运动,B开始向右运动,最后A不会滑离B,求:
(1)A、B最后的速度大小和方向.
(2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动的位移大小.
答案:(1)A刚好没有滑离B板,表示当A滑到B板的最左端时,A、B具有相同的速度,设此速度为v, A和B的初速度的大小为v0,则据动量守恒定律可得:
Mv0-mv0=(M+m)v …………………………………
解得:v= v0,方向向右………………………
(2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,木块速度为零,平板车速度为,由动量守恒定律得
……
这一过程平板向右运动S,………
解得s=…
25.(开城中学2008-2009学年度第一学期高三月考)如图所示,质量为m =0.5kg的小球从距离地面高H=5m处自由下落,到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆形槽的半径R为0.4m,小球到达槽最低点时速率恰好为10m/s,并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落,如此反复几次,设摩擦力大小恒定不变,求:
(1)小球第一次飞出半圆槽上升距水平地面的高度h为多少?
(2)小球最多能飞出槽外几次?(g=10m/s2)。
解:对小球下落到最低点过程,设克服摩擦力做功为Wf,由动能定理得:
mg(H+R)-wf= mv2-0
从下落到第一次飞出达最高点设距地面高为h,由动能定理得:
mg(H-h)-2wf= 0-0
解之得:h=-H-2R=
-5-2×0.4=4.2m
设恰好能飞出n次,则由动能定理得:
mgH-2nwf= 0-0
解之得:n==
=
=6.25(次)
应取:n=6次
24.(2009崇文区期末试题) 如图所示,两物块A、B并排静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上,物块的质量均为M=0.60kg。一颗质量m=0.10kg的子弹C以v0=100m/s的水平速度从左面射入A,子弹射穿A后接着射入B并留在B中,此时A、B都没有离开桌面。已知物块A的长度为0.27m,A离开桌面后,落地点到桌边的水平距离s=2.0m。设子弹在物块A、B 中穿行时受到的阻力保持不变,g取10m/s2。
(1)物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少;
(2)求子弹在物块B中穿行的距离;
(3)为了使子弹在物块B中穿行时物块B未离开桌面,
求物块B到桌边的最小距离。
答案 (1)子弹射穿物块A后,A以速度vA沿桌面水平向右匀速运动,离开桌面后做平抛运动
t=0.40s
A离开桌边的速度
=5.0m/s
设子弹射入物块B后,子弹与B的共同速度为vB,子弹与两物块作用过程系统动量守恒:
B离开桌边的速度=10m/s
(2)设子弹离开A时的速度为,子弹与物块A作用过程系统动量守恒:
m/s
子弹在物块B中穿行的过程中,由能量守恒
①
子弹在物块A中穿行的过程中,由能量守恒
②
由①②解得m
(3)子弹在物块A中穿行的过程中,物块A在水平桌面上的位移为s1,根据动能定理
③
子弹在物块B中穿行的过程中,物块B在水平桌面上的位移为s2,根据动能定理
④
由②③④解得物块B到桌边的最小距离
smin=2.5×10-2m
22.(宜昌市一中2009届高三年级十月月考).如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为3m的a球置于地面上,质量为m的b球从水平位置静止释放。当a球对地面压力刚好为零时,b球摆过的角度为θ。下列结论正确的是(AC)
A.θ=90
B.θ=45
C.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率 先增大后减小
D.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率一直增大
23.(2009东城区期末试题) 静止在光滑水平面上的物体,受到 水平拉力F的作用,拉力F随时间t变化的图象如图所示,则( BCD )
A.0-4s内物体的位移为零
B.0-4s内拉力对物体做功为零
C. 4s 末物体的速度为零
D.0-4s内拉力对物体冲量为零
21.(湘钢一中2009届10月月考试题)人站在岸上通过定滑轮用轻绳牵引水面上的小船,使船先后经过了A、B、C三点,如图所示。若水对小船的阻力和人对绳的牵引力F恒定不变,且AB=BC,船从A到B牵引力做功为W1,船从B到C牵引力做功为W2,则在船靠岸的过程中,一定是:(B )
A. W1 = W2
B. W1 > W2
C. W1 < W2
D. 小船经过C点时的动能大于它经过B点时的动能
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