【題目】在光滑的水平面上放著ABC三個物體,ABC的質(zhì)量分別為3m、m、2m.現(xiàn)在讓A物塊以初速度v0向B物體運動,AB相碰后不再分開,共同向C運動;它們與C相碰后也不再分開,ABC共同向右運動;求:
(1)ABC共同向右運動的速度大小;
(2)AB與C碰撞過程中,B對C物塊的沖量大。
(3)AB碰撞過程中的動能損失.
【答案】
(1)解:以ABC為分析對象,全過程動量守恒,取向右為正方向,由動量守恒定律得:
3mv0=(m+2m+3m)v
得 v= v0.
(2)解:AB與C碰撞過程中,對C,運用動量定理得
I=2mv
得 I=mv0
(3)解:AB相互作用的過程,由動量守恒定律得
3mv0=(3m+m)v1
得 v1= v0
由能量守恒定律知:△Ek= ×3mv02﹣ ×4mv12
解得:△Ek= mv02.
【解析】(1)由于水平面光滑,物體在碰撞過程中符合動量守恒的條件:合外力為零,系統(tǒng)的動量守恒,根據(jù)動量守恒定律求解ABC共同向右運動的速度大。2)AB與C碰撞過程中,對C物塊,運用動量定理求C所受的沖量大小.(3)先由動量守恒定律求出AB碰后的共同速度,再由能量守恒定律求AB碰撞過程中的動能損失.
【考點精析】利用動量定理和動量守恒定律對題目進行判斷即可得到答案,需要熟知動量定理的研究對象可以是單個物體,也可以是物體系統(tǒng).對物體系統(tǒng),只需分析系統(tǒng)受的外力,不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力.系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個系統(tǒng)的總動量;動量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時間變化的力.對于變力,動量定理中的力F應當理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值;動量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變.
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【題目】如圖所示,一個人用與水平方向成θ=37°角的斜向下的推力F推一個重G=200N的箱子勻速前進,箱子與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5(g=10m/s2).求
(1)推力F的大小.
(2)若人不改變推力F的大小,只把力的方向變?yōu)樗饺ネ七@個靜止的箱子,推力作用時間t=3.0s后撤去,箱子最遠運動多長距離?
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【題目】如圖1所示為“探究滑塊加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗裝置圖.滑塊置于一端帶有定滑輪的長木板上,左端連接紙帶,紙帶穿過電火花打點計時器.滑塊的質(zhì)量為m1,托盤(及砝碼)的質(zhì)量為m2
(1)下列說法正確的是_________
A.為平衡滑塊與木板之間的摩擦力,應將木板不帶滑輪的一端適當墊高,在不掛托盤(及砝碼)的情況下使滑塊恰好做勻速運動
B.每次改變滑塊質(zhì)量時,應重新平衡摩擦力
C.本實驗m2應遠大于m1
D.在用圖象探究加速度與質(zhì)量關系時,應作a﹣圖象
(2)實驗中,得到一條打點的紙帶,如圖2所示,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T,且間距x1、x2、x3、x4已量出,則計算滑塊加速度的表達式為a=______;
(3)某同學在平衡摩擦力后,保持滑塊質(zhì)量不變的情況下,通過多次改變砝碼重力,作出滑塊加速度a與砝碼重力F(未包括托盤)的圖象如圖3所示,若牛頓第二定律成立,重力加速度g=10m/s2,則滑塊的質(zhì)量為______kg,托盤的質(zhì)量為_______kg.(結果保留兩位有效數(shù)字)
(4)如果砝碼的重力越來越大,滑塊的加速度不能無限制地增加,會趨近于某一極限值,此極限值為_______.
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【題目】如圖所示,拿一個長約1.5 m的玻璃筒,一端封閉,另一端有開關,把金屬片和小羽毛放到玻璃筒里.把玻璃筒倒立過來,觀察它們下落的情況,然后把玻璃筒里的空氣抽出,再把玻璃筒倒立過來,再次觀察它們下落的情況,下列說法正確的是( )
A. 玻璃筒充滿空氣時,金屬片和小羽毛下落一樣快
B. 玻璃筒充滿空氣時,金屬片和小羽毛均做自由落體運動
C. 玻璃筒抽出空氣后,金屬片和小羽毛下落一樣快
D. 玻璃筒抽出空氣后,金屬片比小羽毛下落快
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【題目】一物體從t=0開始做直線運動,其速度圖象如圖所示,下列正確的是( )
A. 0~4s物體距離出發(fā)點最遠
B. 2s~6s物體受到的合外力方向不變
C. 2s~5s物體所受合外力方向與運動方向相反
D. 第1秒內(nèi)與第6秒內(nèi)物體所受合外力方向相反
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【題目】如圖所示,ABCD是由三部分光滑軌道平滑連接在一起組成的,AB為水平軌道,BCD是半徑為R的半圓弧軌道,DE是半徑為2R的圓弧軌道,BCD與DE相切在軌道最高點D,R=0.6m.質(zhì)量為M=0.99kg的小物塊,靜止在AB軌道上,一顆質(zhì)量為m=0.01kg子彈水平射入物塊但未穿出,物塊與子彈一起運動,恰能貼著軌道內(nèi)側通過最高點從E點飛出.取重力加速度g=10m/s2 , 求:
(1)物塊與子彈一起剛滑上圓弧軌道B點的速度;
(2)物塊與子彈經(jīng)過C點時受到的彈力的大小;
(3)若物塊和子彈在CD段某點脫離軌道,求子彈打擊前速度的取值范圍.
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【題目】如圖所示是湯姆遜的氣體放電管的示意圖,下列說法中正確的是( )
A.若在D1、D2之間不加電場和磁場,則陰極射線應打到最右端的P1點
B.若在D1、D2之間加上豎直向下的電場,則陰極射線應向下偏轉(zhuǎn)
C.若在D1、D2之間加上豎直向下的電場,則陰極射線應向上偏轉(zhuǎn)
D.若在D1、D2之間加上垂直紙面向里的磁場,則陰極射線不偏轉(zhuǎn)
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【題目】如圖a所示,燈絲K可以連續(xù)逸出不計初速度的電子,在KA間經(jīng)大小為U的加速電壓加速后,從A板中心小孔射出,再從M、N兩極板的正中間以平行極板的方向進入偏轉(zhuǎn)電場.M、N兩極板長為L,間距為 L.如果兩板間加上如圖b所示的電壓UMN , 電子恰能全部射入如圖所示的勻強磁場中,不考慮極板邊緣的影響,電子穿過平行板的時間極端,穿越過程可認為板間電壓不變,磁場垂 離開磁場的最短時間是多少?直紙面向里且范圍足夠大,不考慮電場變化對磁場的影響.已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計電子的重力及它們之間的相互作用力.求:
(1)偏轉(zhuǎn)電場電壓UMN的峰值.
(2)已知t= 在時刻射入偏轉(zhuǎn)電場的電子恰好能返回板間,求勻強磁場磁感應強度B的大小.
(3)從電子進入偏轉(zhuǎn)電場開始到離開磁場的最短時間是多少.
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【題目】從足夠高處釋放一石子甲,經(jīng)0.5 s,從同一位置再釋放另一石子乙,不計空氣阻力,則在兩石子落地前,下列說法中正確的是( )
A. 它們間的距離與乙石子運動的時間成正比
B. 甲石子落地后,經(jīng)0.5 s乙石子還在空中運動
C. 它們在空中運動的時間相同
D. 它們在空中運動的時間與其質(zhì)量無關
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