大学物理讲题课件动量

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大学物理讲题课件动量

选择题:题号:00411001分值:3分难度系数等级:两辆小车A、B,可在光滑平直轨道上运动。A以3m/s的速率向右与静止的B碰撞,A和B的质量分别为1kg和2kg,碰撞后A、B车的速度分别为-1m/s和2m/s,则碰撞的性质为:(A)完全弹性碰撞(B)完全非弹性碰撞(C)非完全弹性碰撞(D)无法判断[]答案:(A)题号:00411002分值:3分难度系数等级:完全非弹性碰撞的性质是:(A)动量守恒,机械能不守恒(B)动量不守恒,机械能守恒(C)动量守恒,机械能守恒(D)动量和机械能都不守恒[]答案:(A)题号:00411003分值:3分难度系数等级:两辆小车A、B,可在光滑平直轨道上运动.第一次实验,B静止,A以0.5m/s的速率向右与B碰撞,其结果A以0.1m/s的速率弹回,B以0.3m/s的速率向右运动;第二次实验,B仍静止,A装上1kg的物体后仍以0.5m/s的速率与B碰撞,结果A静止,B以0.5m/s的速率向右运动,如图.则A和B的质量分别为(A)mA=2kg,mB=1kg(B)mA=1kg,mB=2kg(C)mA=3kg,mB=4kg(D)mA=4kg,mB=3kg[]答案:(B)题号:00411004分值:3分难度系数等级:质量分别为mA和mB(mA>mB)、速度分别为和(vA>vB)的两质点A和B,受到相同的冲量作用,则(A)A的动量增量的绝对值比B的小(B)A的动量增量的绝对值比B的大(C)A、B的动量增量相等(D)A、B的速度增量相等[]答案:(C)题号:0041100526/26\n分值:3分难度系数等级:12N的恒力作用在质量为2kg的物体上,使物体在光滑平面上从静止开始运动,设力的方向为正方向,则在3s时物体的动量应为(A)(B)(C)(D)[]答案:(B)题号:00412006分值:3分难度系数等级:质量为20g的子弹沿x轴正向以500m/s的速率射入一木块后,与木块一起仍沿x轴正向以50m/s的速率前进,在此过程中木块所受冲量的大小为(A)9N·s(B)-9N·s(C)10N·s(D)-10N·s[]答案:(A)题号:00412007分值:3分难度系数等级:两辆小车A、B,可在光滑平直轨道上运动.A以2m/s的速率向右与静止的B对心碰撞,A和B的质量相同,假定车A的初始速度方向为正方向,则碰撞为完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞时车A的速度分别为:(A)vA=0m/s,vA=2m/s(B)vA=0m/s,vA=1m/s(C)vA=1m/s,vA=0m/s(D)vA=2m/s,vA=1m/s[]答案:(B)题号:00412008分值:3分难度系数等级:质量为m的质点,以不变速率v沿水平光滑轨道垂直撞击墙面,撞击后被反弹,假设撞击为完全弹性碰撞,并规定碰撞前质点运动方向为正方向,则质点作用于墙面的冲量为(A)mv(B)2mv(C)-mv(D)-2mv[]答案:(B)题号:0041200926/26\n分值:3分难度系数等级:质量为0.02kg的子弹,以400m/s的速率沿图示方向射入一原来静止的质量为0.98kg的摆球中,摆线长度不可伸缩.子弹射入后开始与摆球一起运动的速率为(A)2m/s(B)4m/s(C)7m/s(D)8m/s[]答案:(B)题号:00412010分值:3分难度系数等级:质量为1kg的小球,沿水平方向以速率5m/s与固定的竖直壁作弹性碰撞,设指向壁内的方向为正方向,假设碰撞作用时间为0.1s,则碰撞过程中小球受到的平均作用力为(A)50N(B)-50N(C)100N(D)-100N[]答案:(D)题号:00412011分值:3分难度系数等级:一新型机枪每分钟可射出质量为0.020kg的子弹900颗,子弹射出的速率为800m/s,则射击时枪对射击者的平均作用力大小为(A)0.267N(B)16N(C)240N(D)14400N[]答案:(C)题号:00412012分值:3分难度系数等级:一炮弹由于特殊原因在水平飞行过程中,突然炸裂成两块,其中一块作自由下落,则另一块着地点(飞行过程中阻力不计)(A)比原来更远(B)比原来更近(C)仍和原来一样远(D)条件不足,不能判定[]答案:(A)26/26\n题号:00412013分值:3分难度系数等级:有两个完全相同的木块同时从同一高度自由落下,在下落过程中有一水平方向飞来的子弹(其质量不可忽略不计)击中其中的一个木块,并与木块一起下落,则(A)两木块同时落地(B)被击中的木块后落地(C)被击中的木块先落地(D)无法判断[]答案:(A)题号:00413014分值:3分难度系数等级:质量为m的质点,以不变速率v沿图中正方形ABCD的水平光滑轨道运动。质点越过B角时,轨道作用于质点的冲量的大小为(A)mv(B)mv(C)mv(D)2mv[]答案:(B)题号:00413015分值:3分难度系数等级:在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车,向东南(斜向上)方向发射一炮弹,对于炮车和炮弹这一系统,在此过程中(忽略冰面摩擦力及空气阻力)(A)总动量守恒(B)总动量在任何方向的分量均不守恒(C)总动量在炮身前进的方向上的分量守恒,其它方向动量不守恒(D)总动量在水平面上任意方向的分量守恒,竖直方向分量不守恒[]答案:(D)题号:00413016分值:3分难度系数等级:一质量为M的斜面原来静止于水平光滑平面上,将一质量为m的木块轻轻放于斜面上,如图.如果此后木块能静止于斜面上,则斜面将(A)保持静止(B)向右加速运动(C)向右匀速运动(D)向左加速运动[]答案:(A)26/26\n题号:00413017分值:3分难度系数等级:以大小为4N.s的冲量作用于8kg的物体上,物体最后的速率为(A)0.5m/s(B)2m/s(C)32m/s(D)无法判断[]答案:(D)题号:00413018分值:3分难度系数等级:质量为m的铁锤竖直向下打桩,最后静止在桩上,设打击的时间为t,碰撞前锤的速率为v,锤的重力为G,在打击过程中铁锤所受合力的平均值大小应为(A)mv/t+G(B)mv/t-G(C)mv/t(D)G[]答案:(C)题号:00413019分值:3分难度系数等级:A、B两木块质量分别为mA和mB,且mB=2mA,两者用一轻弹簧连接后静止于光滑水平桌面上,如图所示.若用外力将两木块压近使弹簧被压缩,然后将外力撤去,则此后两木块运动动量之比pKA/pKB为(A)1:1(B)1:2(C)2:1(D)-1:1[]答案:(D)题号:00413020分值:3分难度系数等级:一质量为m的物体,以初速从地面上抛,如果抛射角q=30°和q=90°(初速度与水平面的夹角),忽略空气阻力,则从抛出到刚要接触地面的过程中,物体动量增量的绝对值(A)q=90°的大(B)q=30°的大(C)相同(D)无法判断。[]答案:(A)26/26\n题号:00414021分值:3分难度系数等级:炮车以仰角a发射一炮弹,炮弹与炮车质量分别为m和M,炮弹相对于炮筒出口速度为v,不计炮车与地面间的摩擦,则炮弹发射时炮车的反冲速度大小为(A)(B)(C)(D)[]答案:(B)题号:00414022分值:3分难度系数等级:质量为m的质点,以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动.质点越过B角时,质点作用于轨道的冲量的大小为(A)mv(B)mv(C)mv(D)2mv[]答案:(C)题号:00414023分值:3分难度系数等级:如图所示.一斜面固定在一小车上,一物块置于该斜面上.在小车沿水平方向加速起动的过程中,物块在斜面上无相对滑动.此时斜面上摩擦力对物块的冲量的方向(A)是水平向前的(B)只可能沿斜面向上(C)只可能沿斜面向下(D)沿斜面向上或向下均有可能[]答案:(D)26/26\n题号:00414024分值:3分难度系数等级:有一质量为M(含炮弹)的炮车,在一倾角为q的光滑斜面上下滑,当它滑到某处速率为v0时,从炮内射出一质量为m的炮弹沿水平方向。欲使炮车在发射炮弹后的瞬时停止下滑,则炮弹射出时对地的速率为(A)(B)(C)(D)[]答案:(A)题号:00415025分值:3分mR难度系数等级:如图所示,圆锥摆的摆球质量为m,速率为v,圆半径为R,当摆球在水平圆轨道上运动半周时,摆球所受重力冲量的大小为(A)2mv(B)(C)0(D)[]答案:(B)26/26\n判断题:题号:00421001分值:2分难度系数等级:作用力和反作用力在相同时间内的冲量大小必定相等。答案:对(冲力的定义可知)题号:00421002分值:2分难度系数等级:质量相同的石头和鸡蛋,相互撞击,结果鸡蛋碎了,说明鸡蛋受到石头的冲量大于石头受到鸡蛋的冲量。答案:错(作用力与反作用力产生的冲量大小相等,方向相反)题号:00422003分值:2分难度系数等级:两个大小与质量相同的小球,从相同的高度自由。一个是弹性球,另一个是非弹性球。在数值上,弹性球对地面的冲量大于非弹性球对地面的冲量。(忽略空气阻力)答案:对(动量定理)题号:00422004分值:2分难度系数等级:质点系中的内力不能改变质点系的总动量。答案:对(内力产生的动量相互抵消)题号:00422005分值:2分难度系数等级:质点系动量守恒的条件是:系统的非保守内力为零和系统所受的合外力为零。答案:错(质点系动量守恒的条件只有合外力等于零)题号:00422006分值:2分难度系数等级:在经典物理中,动量和冲量与坐标系的选取无关。答案:错(动量与坐标系的选取有关)题号:0042300726/26\n分值:2分难度系数等级:一小车在方向不变的恒力F的作用下,沿直线匀速前进了t秒,根据动量定理,由于小车的速度不变,因此力F在t时间内对小车的冲量为零。答案:错(动量定理中的力为合外力)题号:00423008分值:2分难度系数等级:由质点的动量定理可知,作用在质点上任何力产生的冲量都等于质点动量的增量。答案:错(质点动量定理中的力是合外力)题号:00423009分值:2分难度系数等级:人造地球卫星绕地球做椭圆轨道运动,地球在一个焦点上,则卫星在运动过程中动量守恒。答案:错(卫星受到地球引力的作用,外力不等于零)题号:00423010分值:2分难度系数等级:如图所示,一斜面固定在一小车上,一物块置于该斜面上.在小车沿水平方做匀速直线运动的过程中,物块在斜面上无相对滑动,此时斜面上摩擦力对物块的冲量的方向是沿斜面向上。答案:对(静摩擦力的方向沿斜面向上)题号:00424011分值:2分难度系数等级:从理论上讲,系统在非弹性碰撞的前后,动量不守恒。答案:错(碰撞过程,动量均守恒)题号:00425012分值:2分难度系数等级:人坐在车上推车是怎么也推不动的,但坐在轮椅上的人却能够让车前进,这说明内力有时可以改变系统的动量。答案:错(内力不能改变系统的动量)填空题26/26\n题号:00431001分值:2分难度系数等级:质量为m的小球在光滑平面上,沿水平方向以速率v0撞击一垂直的墙面,被垂直弹回的水平速率仍为v0,则碰撞过程中,小球的受到墙壁的冲量大小为__________。答案:-2mv0(动量定理)题号:00431002分值:2分难度系数等级:一木块质量为M,静止地放置在光滑的水平面上,一质量为m速度为v的子弹水平地射入木块,并和木块一起运动,则射入后木块的速度大小为_________。答案:mv/(M+m)(动量守恒)题号:00431003分值:2分难度系数等级:两物体A和B,无摩擦地在一条水平直线上运动。开始时,B静止,物体A的动量为PA=P0,式中P0为正值常量;碰撞后物体A的动量为PA1=0.5P0。则碰撞后物体B的动量为:PB1=____________。答案:0.5P0(动量守恒)题号:00431004分值:2分难度系数等级:一木块质量为m,静止地放置在光滑的水平面上,一子弹水平地穿过木块,设子弹穿过所用的时间为Dt,木块对子弹的阻力为恒力F,则子弹穿出后,木块的速度大小为_________。答案:(动量定理)题号:00431005分值:2分难度系数等级:一物体质量为10kg,受到方向不变的力F=30+40t(SI)作用。若物体的初速度大小为零,则在2s末物体速度的大小等于___________。答案:14m·s-1(动量定理)题号:00432006分值:2分26/26\n难度系数等级:一质量为m的物体,原来以速率v向北运动,它突然受到外力打击,变为向西运动,速率仍为v,则外力的冲量大小为___________。答案:mv(动量定理)题号:00432007分值:2分难度系数等级:一质量为m的物体,以初速从地面竖直上抛,如忽略空气阻力,则从抛出到刚要接触地面的过程中,物体动量增量的大小为__________。答案:2mv0(动量定义)题号:00432008分值:2分难度系数等级:质量为M的平板车,以速度在光滑的水平面上滑行,一质量为m的物体从h高处竖直落到车子里,两者一起运动时的速度大小为__________。答案:(动量定理)题号:00432009分值:2分难度系数等级:有一质量为M的物体,在光滑的水平面上沿直线滑行,当它滑到某处速率为v0时发生爆炸,从主体上射出一质量为m的小块沿原方向水平飞行,此时主体的速度为零,则小块射出时对地的速率v=__________。答案:(动量守恒定律)题号:00432010分值:2分难度系数等级:一质量为m的物体作斜抛运动,初速率为v0,仰角为q.如果忽略空气阻力,物体从抛出点到最高点这一过程中所受合外力的冲量大小为___________。答案:mv0sinq(动量定理)题号:00432011分值:2分26/26\nM难度系数等级:如图所示,质量为m的子弹以水平速度射入静止的木块并陷入木块内,设子弹入射过程中木块M不反弹,则墙壁对木块的冲量=__________。答案:(动量定理)题号:00432012分值:2分难度系数等级:一质量为30kg的物体以10m·s-1的速率水平向东运动,另一质量为20kg的物体以20m·s-1的速率水平向西运动。两物体发生完全非弹性碰撞后,它们的速度大小v=_______。答案:2m/s(动量定理)题号:00432013分值:2分难度系数等级:一质量为1kg的物体,静止于水平地面上,物体与地面之间的滑动摩擦系数m=0.2,现对物体施一方向不变的水平拉力F=10N,则2秒末物体的速度大小v=___________。(假设重力加速度g=10m/s2)答案:16m·s-1(动量定理)题号:00433014分值:2分难度系数等级:质量m=10kg的木箱放在地面上,在水平拉力F=(50+10t)N的作用下由静止开始沿直线运动,若已知木箱与地面间的摩擦系数μ=0.1,那么在t=2s时,木箱的速度大小为______(g取10m/s2)。答案:10m/s(动量定理)题号:00433015分值:2分难度系数等级:两物体A和B,无摩擦地在一条水平直线上运动。物体A的动量是时间的函数,表达式为PA=P0–bt,式中P0、b分别为正值常量,t是时间。t=0时刻物体A和B发生碰撞,此时B的动量为–P0,物体B的动量作为时间函数的表达式为:PB=____________。答案:–P0+bt(动量守恒)题号:00433016分值:2分26/26\n难度系数等级:一物体质量M=2kg,在合外力(SI)的作用下,从静止开始运动,式中为方向一定的单位矢量,则当t=1s时物体的速率=___________。答案:2m/s(动量定理)题号:00433017分值:2分难度系数等级:假设作用在一质量为10kg的物体上的力,在5秒内均匀地从零增加到50N,使物体沿力的方向由静止开始作直线运动,则物体最后的速率v=___________。答案:12.5m·s-1(动量定理)题号:00433018分值:2分难度系数等级:一吊车底板上放一质量为10kg的物体,若吊车底板加速上升,加速度大小为a=3+5t(SI),0到2秒内物体动量的增量大小=___________。答案:160N·s(动量定理)题号:004330191010t(s)20OF(N)5-5分值:2分难度系数等级:一质量为5kg的物体,其所受的作用力F随时间的变化关系如图所示.设物体从静止开始沿直线运动,则20秒末物体的速率v=__________。答案:5m/s(动量定理)题号:00433020分值:2分难度系数等级:粒子B的质量是粒子A质量的4倍,开始时粒子A的速度,粒子B的速度;在无外力作用的情况下两者发生碰撞,碰后粒子A的速度变为,则此时粒子B的速度=___________。答案:(动量守恒定律)题号:00434021分值:2分26/26\n难度系数等级:一颗子弹在枪筒里前进时,所受的合力随时间变化:(SI)。假设子弹离开枪口时合力刚好为零,则子弹在枪筒中所受力的冲量I=___________。答案:0.8N.s(动量定理)题号:00434022分值:2分难度系数等级:一质量为30kg的物体以10m·s-1的速率水平向东运动,另一质量为20kg的物体以20m·s-1的速率水平向北运动。两物体发生完全非弹性碰撞后,它们的速度大小v=__________。答案:10m/s(动量定理)题号:00434023分值:2分难度系数等级:一质量m=0.01kg的子弹,以速率v0=500m/s沿水平方向射穿一物体.穿出时,子弹的速率为v=50m/s,仍是水平方向。假设以子弹运动方向为正方向,则子弹在穿透过程中所受的冲量为___________。答案:-4.5N·s(动量定理)题号:00434024分值:2分难度系数等级:一质量为1kg的物体,置于水平地面上,物体与地面之间的静摩擦系数m0=0.20,滑动摩擦系数m=0.15,现对物体施一方向不变的水平拉力F=t+3(SI),则2秒末物体的速度大小v=___________。(取g=10m/s2)答案:5m·s-1(动量定理)题号:00435025分值:2分难度系数等级:一质量为1kg的物体,置于水平地面上,物体与地面之间的静摩擦系数m0=0.20,滑动摩擦系数m=0.15,现对物体施一方向不变的水平拉力F=t+1(SI),则2秒末物体的速度大小v=___________。(取g=10m/s2)答案:1m·s-1(动量定理)26/26\n四、计算题号:00441001分值:10分难度系数等级:质量为1kg的物体,由水平面上点O以初速度v0=10m/s竖直上抛,若不计空气的阻力,求(1)物体从上抛到上升到最高点过程中,重力的冲量;(2)物体从上抛到上升到最高点,又自由降落到O点过程中,重力的冲量;(3)如果降落到地面时,物体和地面作用的时间为0.01秒(落地后物体未反弹),则物体受到地面的平均作用力为多少,方向如何?(取重力加速度g=10m/s2)解答及评分标准:(1)规定向上的方向为正。物体从上抛到上升到最高点过程中,只有重力的作用,由冲量定理得负号说明重力冲量的方向向下。(3分)(2)规定向上的方向为正。物体从上抛到上升到最高点,又自由降落到O点(速度为v2=-10m/s)过程中,只有重力的作用,由冲量定理得负号说明重力冲量的方向向下。(3分)(3)规定向上的方向为正。物体自由降落到地面时,速度为v2=-10m/s,受到重力和地面支持力的作用,由冲量定理得作用力的方向竖直向上。(4分)26/26\n题号:00441002分值:10分难度系数等级:速率为300m/s水平飞行的飞机,与一身长0.2m、质量为0.2kg的飞鸟碰撞,假设碰撞后小鸟粘在飞机上,同时忽略小鸟在碰撞前的速度,求(1)小鸟在碰撞后动量的增量;(2)假设飞机在碰撞前的动量为1.5´107N.s,求飞机的质量及碰撞后飞机的动量;(3)在碰撞过程中飞机受到飞鸟的平均冲击力的大小。解答及评分标准:(1)由于小鸟的质量远远小于飞机的质量,因此小鸟在碰撞后,速度近似为300m/s,动量的增量为(2分)(2)由动量定义得,飞机的质量为(2分)由动量守恒得,飞机在碰撞中,减少的动能等于小鸟增加的动能(2分)(3)在碰撞过程中,碰撞时间为:0.2/300s,由动量定理得,飞鸟受到的平均冲击力(2分)由于飞鸟受到的力和飞机受到的力是作用力和反作用力,因此飞机受到飞鸟的平均冲击力的大小为(2分)26/26\n题号:00442003分值:10分难度系数等级:一质量为10kg的物体,沿x轴无摩擦地滑动,t=0时刻,静止于原点,求(1)物体在力的作用下沿直线运动了3秒,求物体的动量;(2)物体在力的作用下沿直线运动了3米,求物体的动量。(取)解答及评分标准:(1)由冲量定理得(4分)(2)在3米处,质点对应的时间为:(3分)(1分)由冲量定理得(2分)方法2:由牛顿第二定律先求速度,再求解动量。方法3:由动能定理先求出速度,再求动量。26/26\n题号:00442004分值:10分难度系数等级:质量为m的质点在Oxy平面内运动,运动方程为:,求:(1)质点的动量,及动量大小;(2)从t=0到t=p/w时间内质点受到的冲量;(3)从t=0到t=2p/w时间内质点受到的冲量。解答及评分标准:(1)质点的速度为。(2分)质点的动量(2分)动量大小为(1分)(2),,得从t=0到t=p/w时间内质点受到的冲量:(3分)(3)同上可得,从t=0到t=2p/w时间内质点受到的冲量(2分)26/26\n题号:00442005分值:5分难度系数等级:(1)质量为M=1.5kg的物体,用一根长为l=1.25m的细绳悬挂在天花板上.今有一质量为m=10g的子弹以v0=500m/s的水平速度射穿物体,刚穿出物体时子弹的速度大小v=30m/s,设穿透时间极短。求:(a)子弹刚穿出时绳中张力的大小;(b)子弹在穿透过程中所受的冲量。(2)在水平光滑的冰面上(忽略摩擦),质量为M的人手里拿着一个质量为m的物体,初始时刻,人静止于冰面上。此人用与水平面成a角的速度v0(相对于人)向后抛出物体。问:人抛出物体后的动量?(假设人可视为质点)解答及评分标准:(1)(a)因穿透时间极短,故可认为物体未离开平衡位置。因此,作用于子弹、物体系统上的外力均在竖直方向,故系统在水平方向动量守恒。(1分)令子弹穿出时物体的水平速度为有mv0=mv+Mv¢v¢=m(v0-v)/M=3.13m/s(1分)T=Mg+Mv¢2/l=26.5N(1分)(b)(设方向为正方向)负号表示冲量方向与方向相反.(2分)(2)人在抛出物体时:人和物体系统水平方向无外力,水平方向系统动量守恒。(1分)设物体被抛出瞬间,人对地的速度为v,则物体对地的速度为,系统水平动量守恒式为得(2分)人的动量:方向与抛出物体的方向相反。(2分)26/26\n题号:00442006分值:10分难度系数等级:(1)两质点的质量分别为m1=100g和m2=40g,它们各具有初速度和,它们碰撞后的速度分别为和,试求该系统的总动量(要求矢量形式);;试问碰撞后不再作为动能出现的那部分能量占初始动能的几分之几?这个碰撞是弹性碰撞吗?(2)质量为1kg的物体,它与水平桌面间的摩擦系数m=0.2.现对物体施以F=10t(SI)的力,(t表示时刻),力的方向保持一定,如图所示.如t=0时物体静止,则t=3s时,它的速度大小v为多少?(取重力加速度g=9.8m/s2)解答及评分标准:(1)系统的总动量由动量守恒定律,碰前、碰后系统动量相等,得(2分)(1分)(分量相加也可)碰后不再作为动能出现的能量占初始动能的份额(1分)因此,碰撞不是弹性碰撞.(1分)(2)由题给条件可知物体与桌面间的正压力(1分)物体要有加速度必须即,(1分)物体开始运动后,所受合力的冲量为(1分)t=3s,I=28.8Ns则此时物体的动量的大小为速度的大小为m/s(2分)26/26\n题号:00443007分值:10分难度系数等级:(1)在28天里,月球沿半径为4.0×108m的圆轨道绕地球一周.月球的质量为7.35×1022kg,地球的半径为6.37×106m.求在地球参考系中观察时,在14天里,月球动量增量的大小。(取重力加速度g=10m/s2)(2)在光滑的水平面上,质量为m,速率为v的小球,以入射角a斜向与墙壁相碰,又以原速率沿相同角度的反射角方向从墙壁弹回.设碰撞时间为,求墙壁受到的平均冲力。解答及评分标准:(1)地球和月球的质量分别用Me和Mm表示,地球半径用Re表示.设月球绕地球运转的速率为v,则(1分)而地面附近GMem/=mg∴GMe=g∴(2分)(2分)(2)解法1:建立图示坐标,以vx、vy表示小球反射速度的x和y分量,则由动量定理,小球受到的冲量的x,y分量的表达式如下:x方向:(1分)y方向:(1分)∴vx=vcosa∴方向沿x正向.(1分)根据牛顿第三定律,墙受的平均冲力方向垂直墙面指向墙内。(2分)amvmva解法2:作动量矢量图,由图知方向垂直于墙向外(2分)由动量定理:得(1分)不计小球重力,即为墙对球冲力由牛顿第三定律,墙受的平均冲力(2分)方向垂直于墙,指向墙内。26/26\n题号:00443008分值:10分难度系数等级:如图所示,有两个长方形的物体A和B紧靠着静止放在光滑的水平桌面上,已知mA=2kg,mB=3kg.现有一质量m=100g的子弹以速率v0=800m/s水平射入长方体A,经t=0.01s,又射入长方体B,最后停留在长方体B内未射出.设子弹射入A时所受的摩擦力为F=3×103N,求:(1)子弹在射入A的过程中,B受到A的作用力的大小;(2)当子弹留在B中时,A和B的速度大小。解答及评分标准:子弹射入A未进入B以前,A、B共同作加速运动.F=(mA+mB)a,a=F/(mA+mB)=600m/s2(2分)B受到A的作用力N=mBa=1.8×103N方向向右(2分)A在时间t内作匀加速运动,t秒末的速度vA=at.当子弹射入B时,B将加速而A则以vA的速度继续向右作匀速直线运动。vA=at=6m/s(2分)取A、B和子弹组成的系统为研究对象,系统所受合外力为零,故系统的动量守恒,子弹留在B中后有(1分)(2分)(1分)26/26\n题号:00443009分值:10分难度系数等级:A、B两船在平静的湖面上平行逆向航行,当两船擦肩相遇时,两船各自向对方平稳地传递50kg的重物,结果是A船停了下来,而B船以3.4m/s的速度继续向前驶去。A、B两船原有质量分别为0.5´103kg和1.0´103kg,求在传递重物前两船的速度。(忽略水对船的阻力)解答及评分标准:(1)对于A船及抛出的重物和B船抛来的重物组成的系统,因无外力(水对船的阻力已忽略),系统动量守恒(2分)设A船抛出重物前的速度大小为vA、B船抛出重物前的速度大小为vB,两船抛出的重物的质量均为m.则动量守恒式为,(1)(2分)(2)对于B船及抛出的重物和A船抛来的重物组成的系统,因无外力(水对船的阻力已忽略),系统动量守恒(2分)设B船抛出重物后的速度大小为VB,则动量守恒式为,(2)(2分)联立(1)、(2)式并代入、、、可得(2分)26/26\n题号:00443010分值:10分难度系数等级:(1)光滑水平面上有两个质量不同的小球A和B,A球静止,B球以速度和A球发生碰撞,碰撞后B球速度的大小为,方向与垂直,求碰后A球运动方向。(2)以速率v0和仰角q0发射一炮弹,假设它在到达弹道最高点时爆炸成为质量相等的两块,其中一块以速率v1竖直下落,试求另一块的速度大小和方向(忽略空气阻力)。解答及评分标准:(1)建坐标如图.设球A、B的质量分别为mA、mB,由动量守恒定律可得:x方向:(2分)y分向:(2分)联立解出a(1分)amv2mv12mv(2)·设炮弹的质量为2m,爆炸成的两块质量各为m;在弹道最高点处,炮弹爆炸前的速度沿水平方向,大小为;在弹道最高点处,炮弹爆炸后,一块以速率v1竖直下落,另一块的速度为v2,仰角为a.·由爆炸过程动量守恒有(2分)(1分)三个矢量满足如图直角三角形关系:由矢量三角形有(1分)可得,(1分)26/26\n题号:00444011分值:10分难度系数等级:MvS设在宇宙中有密度为r的尘埃,这些尘埃相对惯性系是静止的.有一质量为M0的宇宙飞船以初速v0穿过宇宙尘埃,由于尘埃粘到了飞船上,致使飞船的速度发生改变.求飞船的速度与其在尘埃中飞行时间的关系.设想飞船外形是底面积为S的圆柱体。解答及评分标准:自t=0至t时刻尘埃与飞船完全非弹性碰撞的过程;(1分)由尘埃与飞船,组成的系统,无外力作用,系统动量守恒;(1分)由题意,t=0时刻飞船的质量和速度大小分别为M0、v0;设t时刻飞船的质量和速度大小分别为M(包含M0及在此过程中粘上的尘埃)、v,则由动量守恒式(1)(2分)自t至t+dt的过程;dt内飞船质量的增加即该时间内黏附在飞船上尘埃的质量,(2)(1分)由此过程中系统动量守恒,(2分)丢掉二阶小量有利用(1)式得(1分)再由(2)式有(1分)两边积分得(1分)26/26\n题号:00445012mM分值:10分难度系数等级:如图所示,质量为M的滑块正沿着光滑水平地面向右滑动.一质量为m的小球水平向右飞行,以速度1(对地)与滑块斜面相碰,碰后竖直向上弹起,速率为v2(对地).若碰撞时间为,试计算此过程中滑块对地的平均作用力和滑块速度增量的大小.解答及评分标准:(1)小球m在与M碰撞过程中给M的竖直方向冲力在数值上应等于M对小球的竖直冲力.而此冲力应等于小球在竖直方向的动量变化率即:(2分)由牛顿第三定律,小球以此力作用于M,其方向向下.(1分)对M,由牛顿第二定律,在竖直方向上,(1分)又由牛顿第三定律,M给地面的平均作用力也为方向竖直向下.(2分)(2)解法1:同理,M受到小球的水平方向冲力大小应为方向与m原运动方向一致(2分)根据牛顿第二定律,对M有利用上式的,即可得(2分)(2)解法2:小球和木块碰撞过程中,在水平方向动量守恒,设木块碰撞前的速度为v0,有方程(3分)利用上式的,即可得(1分)26/26
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