热门试卷

解：设木块与木板分离后速度分别为v1、v2，规定木块的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得

mv0=mv1+Mv2

而v1-v2=                                   

解得v1=2m/s，v2=1m/s                     

由功能关系得

μmgd=mv02-mv12-Mv22                     

代入数据解得：

d=1.25m        

答：薄木板的长度为1.25m．

解：（1）以子弹与A组成的系统为研究对象，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mBv0=mBvB+mAvA，

代入数据解得：vA=5m/s；

（2）以A、C组成的系统为研究对象，系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mAvA=（mA+M）v，

对A、C系统，由能量守恒定律得：

mAvA2=（mA+M）v2+μmAg△s，

代入数据解得：μ=0.5；

答：（1）子弹击穿木块时木块A的速度是5m/s；

（2）AC间的动摩擦因数是0.5．

解：（1）碰撞过程系统水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：

mv0=MvA+mvB，

由机械能守恒定律得：mv02=MvA2+mvB2，

代入数据解得：vA=4m/s；

（2）A球从最低点到最高点过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：

MvA2=Mg•2L+MvA′2，

代入数据解得：vA′=2m/s，

由动量定理得：I=MvA′-MvA，

代入数据解得：I=-4.8N•s；

答：（1）碰撞后瞬间小球A的速度为4m/s；

（2）小球A从碰撞后到最高点的过程中所受合外力的冲量大小为4.8N•s．

解：（1）轻杆开始移动时，弹簧的弹力F=kx ①

且F=f ②

解得 x= ③

（2）设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W，则小车从撞击到停止的过程中

由动能定理得

-f（）-W=0-m ④

同理，小车以vm撞击弹簧时-fl-W=0-m ⑤

解得 vm= ⑥

（3）设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为v1

m=W ⑦

由④⑦解得 v1=

当v＜时，v′=v

当≤v≤时，

v′=

答：（1）若弹簧的劲度系数为k，轻杆开始移动时，弹簧的压缩量是；

（2）求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度是；

（3）该小车弹回速度v′和撞击速度v的关系是当v＜时，v′=v

当≤v≤时，v′=．

解：（1）A与B刚发生第一次碰撞后，A停下不动，B以初速V0向右运动．

由于摩擦，B向右作匀减速运动，而C向右作匀加速运动，两者速率逐渐接近．

设B、C达到相同速度V1时B移动的路程为S1．设A、B、C质量皆为m，以向右为正方向，

由动量守恒定律得：mv0=2mv1…①

由能量守恒定律得：μmgS1=•2mv02-mv12…②

由①②解得：S1=，由题意知：V0＜，

解得：S1＜L…③

可见，在B、C达到相同速度V1时，B尚未与A发生第二次碰撞，B与C一起将以V1向右匀速运动一段距离（l-S1）后才与A发生第二次碰撞．

设C的速度从零变到V1的过程中，C的路程为S2．

由能量守恒定律得：μmgS2=mv12…④

解得：S2=，

因此在第一次到第二次碰撞间C的路程为：S=S2+L-S1=L-…⑤；

（2）由上面讨论可知，在刚要发生第二次碰撞时，A静止，B、C的速度均为v1．

刚碰撞后，B静止，A、C的速度均为V1．由于摩擦，B将加速，C将减速，直至达到相同速度v2．

以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv1=2mv2…⑥

解得：v2=v1=v0，

因A的速度v1大于B的速度v2，故第三次碰撞发生在A的左壁．

刚碰撞后，A的速度变为V2，B的速度变为V1，C的速度仍为V2．

由于摩擦，B减速，C加速，直至达到相同速度v3．以A的速度方向为正方向，

由动量守恒定律得：mv1+mv2=2mv3…⑦

解得：v3=v0，

故刚要发生第四次碰撞时，A、B、C的速度分别为：

vA=v2=v0…⑧，

vB=vC=v3=v0…⑨

答：（1）从A、B发生第一次碰撞到第二次碰撞的时间内，木板C运动的路程为L-．

（2）在A、B刚要发生第四次碰撞时，A、B、C三者速度大小分别为：v0、v0、v0．

解：（1）撤去F前，根据牛顿第二定律，有：

金属块：μmg=ma1

平板车：5μmg-μmg=2ma2

从给车一个向右的水平恒力到刚撤去该力的过程，平板车与金属块发生的位移满足关系：s2-s1=L

即：

解得：

所以：

（2）撤去F后，金属块在平板车的CB段滑动的过程，设最终的共同速度为v3，

根据动量守恒，有：mv1+2mv2=3mv3

该过程系统机械能损失等于摩擦生热，有：

解得：

答：（1）撤去力F的瞬间，金属块的速度v1、车的速度v2分别为，

（2）金属块与CB段的动摩擦因数．

解：（a）根据核电荷数与质量数守恒可知，核反应方程式为：

U+n→Xe+Sr+3n；

（b）中子质量为m，原来速度为v0，碰撞后速度为v1，质子质量为M，碰撞后速度为v2，以中子的初速度方向为正方向，则由动量守恒得：

mv0=mv1+Mv2，

由能量守恒定律得：mv02=mv12+Mv22，

解得：v1=v0，v2=v0；

由于中子质量m与质子质量M近似相等，

即m=M，则v1=0．

答：（a）核反应方程式为：U+n→Xe+Sr+3n；

（b）此次碰撞后中子的速度变为0．

解：（1）爆炸后甲向下做匀加速运动，加速度为g，则有：

  h=v1t1+

可得 v1=-=-=20m/s，方向向下．

（2）对于爆炸过程，取向下为正方向，根据动量守恒定律得：

  0=m1v1+m2v2；

得 v2=-=-=5m/s，方向向上．

则h=-v2t2+

解得 t2=4s

答：

（1）爆炸后甲运动的初速度v1是20m/s，方向向下．

（2）爆炸后乙运动到地面所用的时间t2是4s．

解：正电子与电子相遇后一起消失而放出光子的过程中，系统不受外力，动量守恒，

根据爱因斯坦分析可得，一对正负电子湮灭后产生的光子的能量：E=2Ek+△m•c2，

根据能量守恒得：

所以：=

故答案为：守恒；

解：（1）卢瑟福提出了原子的核式结构模型，是α粒子的散射实验基础建立的．故A正确．

（2）取碰撞前A物体的速度方向为正方向．由动量守恒定律得：

mv-mB•v=（m+mB）v

解得：mB=4kg

答：（1）A；（2）B物体的质量为4kg．