142.一质量为M的运动员,拿着一个质量为m的球,经助跑以与水平地面成α角的速度v向前跳去,当他到达最高点时,将球以相对于他的速度u水平向后抛出,那么,由于球的抛出,运动员向前跳的距离将增加 答案:?s?v?t?muvsin?
(M?m)g
143.如上图所示,在光滑的水平面上有并列放置的木块A和B,质量分别为mA=500 g,mB=300 g.有一个质量mc=80 g的小铜块(可视为质点)以v0=5 m/s的水平速度开始在A表面上滑动,由于C与A、B的上表面之间有摩擦,铜块C最后停留在B上,B和C一起以v=2.5 m/s的速度共同前进.求: (1)木块A最后的速度vA'是多少?
(2)铜块C在离开木块A时的速度vC'是多少? 答案:2.1m/s,4.0m/s
144.如图所示,两块大小不同,质量分别为M和m的圆形薄板(厚度不计),半径分别为R和r,M=3m,两板之间用一根长为l=0.40 m的轻绳相连接,开始时,两板水平放置并叠合在一起处于静止状态,在其正下方0.80 m处有一固定支架C,支架上有一半径为R'(r<R'<R=的圆孔,圆孔与两薄板中心均在圆孔中心轴线上.今使两板一
起自由下落,空气阻力不计,大板与支架C发生没有机械能损失的弹性碰撞,碰撞后两扳即分离,直到轻绳绷紧,在轻绳绷紧的瞬间,两板便获得共同速度,g取l0 m/s-试求这个共同速度的大小是多少?
答案: 1.5 m/s,方向竖直向上.
145.如图所示,在光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球a和b,a球质量为2m.带电量为+q.b球质量为m,带电量为+2q,两球相距较远处相向运动.某时刻a、b球的速度大小依次为v和1.5v,由于静电斥力的作用,它们不会相碰.则下列叙述正确的是: (A)N球相距最近时,速度大小相等、方向相反. (B)a球与b球所受的静电斥力对两球始终做负功. (C)a球一直沿原方向运动,b球要反向运动. (D)a、b两球都要反向运动,但b球先反向. 答案:D.
146.甲、乙两个溜冰者,质量分别为60 kg和62 kg,甲手中拿着一个2 kg的球,两人在冰面上相隔一段距离且均以2 m/s的速度相向滑行,在滑行过程中甲将球抛给乙,乙接球后又将球抛给甲,这样抛接若干次后,乙的速度变为10 m/s,则甲的速度为 . 答案:10 m/s.
147.小车静置在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶,人站在车的一端,靶固定在车的另一端,如图所示,已知车、人、靶和枪的总质量为M(不包括子弹),每颗子弹质量为m,共n
发,打靶时每颗子弹击中靶后,就留在靶内,且待前一发击中靶后,再打下一发,打完n
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发后,小车移动的距离为 答案:x?nmd
M?nm
148.总质量为M的火箭竖直上升至某处的速度为μ,此时向下喷出质量为m,相对于火箭的速度为u的气体,此时火箭的速度为 . 答案:v?Mv?mu M
149.两物体在光滑水平轨道上发生正碰,试证明:碰撞后两物体以共同速度运动时,碰撞过程中系统的动能损失最大. 证明:略.
150.在地球上空,一个质量为柳的火箭,靠向后喷的气体的反冲力,使火箭停在空中不动,从火箭中喷出气体的速度等于口,则火箭发动机的机械功率为:(设火箭质量不变) (A)0. (B)mgv. (C)mgv/2. (D)2mgv. 答案:C
151.如图所示,人站在小车上不断用铁锤敲击小车的一端.下列各种说法中正确的是: (A)如果地面水平、坚硬光滑,则小车将向右运动.
(B)如果地面水平、坚硬光滑,则小车将在原地附近做往复运动. (C)如果地面阻力较大,则小车有可能断断续续地向右运动.
(D)敲打时,铁锤跟小车间的相互作用力是内力,小车不可能发生运动.
解析:敲打时,铁锤跟小车间的相互作用力是(人、车、铁锤)内力,如果地面水平、坚硬光滑,系统无水平方向的外力,合动量为零,不可能向一个方向运动,A错,B正确.又地面粗糙,系统合外力不为零,根据敲击技巧,车可能往复运动,也可能向一个方向运动,有点类似骑独轮车,手的摆动相当于铁锤的运动.本题选B、C.
152.三块完全相同的木块从同一高度由静止开始下落,A块自由下落,B块在开始下落的瞬间即被一水平飞来的子弹击中(击穿出),C块在下落到一半距离时被另一相同的水平飞来的子弹击中(未穿出),则三木块落地时间关系为:
(A)tA=tB=tC. (B) tA<tB<tC. (C) tA<tB=tC. (D) tA=tB<tC
解析:由题分析出,A块自由下落,B块平抛,所以tA=tB,C块中途被水平子弹击中,击穿过程中,C块受到子弹在水平和竖直方向的阻力作用,此时C块竖直分速度变小,竖直方向相当于粘合了一个子弹,动量守恒,所以C块要比A、B到地时间要长,本题选D.
153.下列说法中正确的有:
(A)一个质点在一个过程中如果其动量守恒,其动能也一定守恒. (B)一个质点在一个过程中如果其动量守恒,其机械能也一定守恒.
(C)几个物体组成的物体系统在一个过程中如果动量守恒,其机械能也一定守恒. (D)几个物体组成的物体系统在一个过程中如果机械能守恒,其动量也一定守恒.
解析:动量守恒只能说明,考虑的对象合外力为0,当然对一质点来说,合外力的功也为O,所以A答正确;合外力为零,机械能不一定守恒,如匀速下落的物体,合外力为0,动量守恒,机械能在减少,B答错误;对于一个系统,内力作功也会影响机械能的变化,如子
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弹水平击穿光滑水平面的木块,系统动量守恒,内力(相互作用的摩擦力)做功机械能减少,所以C答错误;机械能是否守恒,与做功有关,动量守恒与合外力有关,两者条件不同,没有直接的联系,D答错误.本题选A.
154.三个半径相同的弹性球,静止置于光滑水平面的同一直线上,顺序如图所示,已知mA=mB=l kg,当A以速度vA=10 m/s向B运动,若B不再与A球相碰,C球质量最大为 kg.
答案:mC≤mB=1kg
155.如图所示,质量为m的小物块沿光滑水平面以初速v0滑上质量为M的小车,物块与车间有摩擦,小车上表面水平且与小物块原所在平面等高,支承小车的平面水平光滑.小物块滑上小车后最终与小车一起运动而保持相对静止.从物体滑上车到物块与车相对静止的整个过程中,
小物块受到的摩擦力总共做功W= ,其中转化为热量的部分W1= ,其余部分W-W1转化为 .
Mmm(M2?2Mm)22v0答案:Wf?? 小车动能 v0 W1??2(M?m)2(M?m)
156.质量m=0.1 k的小球,以2 m/s的速率竖直向上撞击天花板,并以1 m/s的速率弹回,撞击时间为0.1 s,则小球所受外力的冲量大小为 ,此过程中,小球对天花板的平均冲力大小为 · 答案:0.3Ns.2N.
157.如图所示,一块足够长的木块,放在光滑的水平面上,在木板上自左向右放有序号是1,2,3.…,n的木块,所有木块的质量均为m,与木板间的动摩擦因数都相同.开始时,木板静止不动,第1,2,3,…,”号木块的初速度分别是v0,2v0,3v0,…,nv0方向都向右.木板的质量与所有水块的总质量相等.最终所有木块与木板以共同速度匀速运动.设木块之间均无相互碰撞,木板足够长.求:
(1)所有木块与木板一起匀速运动的速度vn. (2)第1号木块与木板刚好相对静止时的速度v1.
(3)通过分析与计算说明第k号(n>k)木块的最小速度vk. 答案:⑴vn?11k(2n?1?k)(1?n)v0 ⑵v1?v0 ⑶vk? 424n
158.质量为60 kg的建筑工人,不慎从30 m高空跌下,由于弹性安全带的保护,使他悬挂起来.已知弹性安全带的缓冲时间为1.2 s,安全带长5 m,g=l0 m/s2,则安全带受到的平均冲力大小是:
(A)100 N. (B)500 N. (C)600 N. (D)1100 N. 答案:D.
159.如图所示,在光滑水平面上放着一辆平板车,车的左端站着一人,人手中拿着一个木块.第一次车固定不动,人将木块平抛,木块落在车上没有弹起,在车上滑行距离s后静止下来,人始终相对车静止.第二次车不固定,但人相对车静止,该人以与第一次相同的方式
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将木块平抛,木块落在车面上没有弹起,相对车面滑行了s'后静止.则 (A)s=s',最后人与木块距离相同. (B)s>s',最后人与木块间距不相同,第一次的较大. (C)s=s',最后人与木块间距不相同,第二次较大. (D)s<s',最后人与木块间距相同.
解析:先解决一个问题,二种情况人以相同的方式将木块平抛,可理解成人二次所做的功相同。相对车面滑行了s决定系统机械能的损失,也即人所做功而使木块和车获得的机械能,二次做功一样,所以相对车面滑行应该相等,剩下的只有A、C可能正确,假定以上有正确的答案,不妨假设木块的质量等于人与车的质量之和,第一种情况人
做的功全部使木块获得动能,以后平抛时间为£,则木块抛到落在车面上的水平位移,可以这样求解:W?1212mv1,s1?2W/m?t;对于第二种情况(考虑反冲):W?2mv2,22s2?2W/2m?2t?2s1,进一步分析排除A选项,本题答案为C.
160.一个人用力将质量为0.5 kg的小球从享中抛出,若人对球做功100 J,则在这个过程中,人对小球的冲量是 . 答案:10N·s
161.在水平轨道上放置一门质量为M的炮车,发射质量为研的炮弹,炮车与轨道间摩擦不计,当炮身与水平方向成θ角发射炮弹时,炮弹相对炮身出口的速度为v0,则此时炮身后退的速度v'= . 答案:
mvcos?
M?m
162.如图所示,在匀加速向左运动的车厢内,一个人用力向前推车厢,若人对车始终保持相对静止,则以下结论中哪个是正确的: [ ] (A)人对车厢做正功. (B)车厢对人做正功. (C)人对车厢不做功. (D)条件不足,无法确定. 答案:B.
163.下列叙述中正确的是:
(A)滑动摩擦力总是对物体做功,静摩擦力总是不做功.
(B)只要是恒力对物体做功,都是与物体的运动路径无关,只与物体的初末位置有关. (C)物体的动能变化量为零,一定是物体所受的合外力为零,或者是物体的位移为零. (D)外力对物体做功的代数和为零的过程中,物体必定处于静止或匀速直线运动状态. 答案:B.
164.某人用F=100 N的恒力,通过滑轮把物体M拉上斜面,如图所示,用力F方向恒与斜面成60°,若物体沿斜面运动l m,他做的功是 J.(g取10 m/s2) 答案:150 J.
165.用绳拉着质量为1 kg的球匀速下落2 m,拉力做功为 J;以5 m/s2的加速
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度匀加速提升2 m,拉力做功为 J;以5 m/s2匀减速提升2 m,拉力做功为 J.(g取10 m/s2)
答案:(1) 20 J. (2) 30 J.(3) 10 J.
166.如图所示,质量m=lkg的物体通过一滑轮在拉力F的作用下,以加速度a=2m/s2从静止开始匀加速上升,已知滑轮的质量为0.25k,试求:(g取10 m/s2) (1)物体上升5s过程中拉力F做的功.
(2)物体上升5s过程中物体克服重力做的功. 答案:(1) 375 J. (2) 250 J.
167.飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比,若飞机以速率v匀速飞行时,发动机的功率为P,则当飞机以速率nv匀速飞行时,发动机的功率为: (A)nP. (B)2nP. (C)n2P. (D)n3P. 答案:D.
168.如图所示,为一汽车在平直公路上由静止开始运动的速度图像,汽车所受阻力恒定.图中OA为一段直线,AB为一段曲线,BC为一段平行于时间轴的直线,则这三段中汽车功率一定恒定的有 . 解析:因OA段为直线,即v一定,牵引力F一定,功率P增大.AB段虽为下弯曲线,但不一定符合功率P一定时的v一t图,而BC段v一定,功率P一定恒定.填BC段.
169.2000年10月17日,由通用汽车公司研制的“氢动l号”汽车在北京展出.“氢动l号”的动力来自氢燃料电池,氢燃料电池只产生水,不排放其他废气是环保汽车.
⑴若“氢动1号”汽车重2 t,阻力是车重的0.06倍,额定功率是30 kW,则汽车从静止开始以0.5 m/s2匀加速启动,汽车可以获得的最大速度是多少?
⑵汽车匀加速启动用了多少时间. ⑶如果每摩尔氢气燃料放出241.8 kJ的能量,该车以最大速度从上海驶往北京(约i000 km),发动机效率为60%,则需要多少氢燃料?
答案:(1) 25 m/s. (2) 27.3 s. (3) 16.5 kg.
170.为了缩短航空母舰上飞机起飞前行驶的距离,通常用弹簧弹出飞机倒反获得一定的初速度,进入跑道加速起飞,某飞机采用该方法获得初速度为v0之后,在水平跑道上以恒定功率P沿直线加速,经时间f离开航空母舰且恰好达到最大速度vm,设飞机的质量为m,飞机在跑道上加速时所受阻力大小恒定.求: (1)飞机在跑道上加速时所受阻力,的大小. (2)航空母舰上飞机跑道的最小长度,.
222Pt?m(v0?vm)vm 答案:(1) f?P/vm (2)s?2P
171.一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演,如图所示,若车运动的速率恒为20 m/s,人与车质量之和为200 kg.轮胎与轨道间的
动摩擦因数μ=0.1,车通过最低点A时发动机的功率为12 kW.求车通过最高点B时发动
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