【題目】如圖所示,小車與木箱緊挨著靜止放在光滑的水平冰面上(冰面足夠大),現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱.推出木箱后人和車速度大小為2m/s箱與豎直固定擋墻碰撞反彈后恰好不能追上小車.已知人和車的總質量為100kg.木箱的質量為50kg,求:
①人推木箱過程中人所做的功;
②木箱與擋墻碰撞過程中墻對木箱的沖量.
【答案】解:①設人和車的速度為v1,木箱的速度為v,
推木箱過程系統(tǒng)動量守恒,以向左為正方向,由動量守恒定律可得:Mv1﹣mv=0,
代入數據得:v=4m/s;
人推木箱過程,人所做的功:
W= Mv12+= mv2,
代入數據得:W=600J;
②木箱與豎直固定擋墻碰撞反彈后恰好不能追上小車,則木箱反彈后的速度與小車的速度相等,以向左為正方向,由動量定理得:
I=mv1﹣m(﹣v),
代入數據解得:I=300Ns,方向:水平向左;
答:①人推木箱過程中人所做的功為600J;
②木箱與擋墻碰撞過程中墻對木箱的沖量大小為300Ns,方向向左.
【解析】①由動量守恒定律可以求出速度,然后求出人做的功;②由動量定理求出沖量.
【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)內力.系統(tǒng)內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】質量為2kg的小球自塔頂由靜止開始下落,不考慮空氣阻力的影響,g取10m/s2 , 下列說法中正確的是( 。
A.2s末小球的動量大小為40kgm/s
B.2s末小球的動能為40J
C.2s內重力的沖量大小為20Ns
D.2s內重力的平均功率為20W
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【題目】如圖所示,A、B是兩個完全相同的燈泡,D是理想二極管,L是帶鐵芯的線圈,其電阻忽略不計.下列說法正確的是( )
A.S閉合瞬間,A先亮
B.S閉合瞬間,A,B同時亮
C.S斷開瞬間,B逐漸熄滅
D.S斷開瞬間,A閃亮一下,然后逐漸熄滅
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【題目】如圖所示,兩個分別用長l=5cm的絕緣細線懸掛于同一點的相同金屬小球(可視為點電荷),帶有等量同種電荷.由于靜電力為斥力,它們之間的距離為r=6cm.已測得每個金屬小球的質量m=1.2×10﹣3kg.試求它們所帶的電荷量q.(已知g=10m/s2 , k=9.0×109Nm2/C2)
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【題目】如圖所示,用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律,即驗證兩個小球在水平軌道末端碰撞前后的動量守恒.入射小球質量為m1 , 被碰小球質量為m2 , O點是小球拋出點在水平地面上的投影.實驗時,先讓入射小球m1多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置,并記下此位置距O點的距離;然后把被碰小球m2靜置于水平軌道末端,再將入射小球m1從傾斜軌道上S位置靜止釋放,與小球m2相撞,多次重復此過程,并分別找到它們平均落點的位置距O點的距離.則下列說法正確的是( )
A.實驗中要求兩小球半徑相等,且滿足m1<m2
B.實驗中要求傾斜軌道必須光滑
C.如果等式m1x2=m1x1+m2x3成立,可驗證兩小球碰撞過程動量守恒
D.如果等式m1x3=m1x1+m2x2成立,可驗證兩小球碰撞過程動量守恒
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【題目】質量為m的人在質量為M的小車上從左端走到右端,如圖所示,當車與地面摩擦不計時,那么( )
A.人在車上行走,若人相對車突然停止,則車也突然停止
B.人在車上行走的平均速度越大,則車在地面上移動的距離也越大
C.人在車上行走的平均速度越小,則車在地面上移動的距離就越大
D.不管人以什么樣的平均速度行走,車在地面上移動的距離相同
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【題目】小明用金屬銣為陰極的光電管,觀測光電效應現(xiàn)象,實驗裝置示意如圖甲所示.已知普朗克常量h=6.63×10﹣34Js.
①圖甲中電極A為光電管的(填“陰極”或“陽極”);
②實驗中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關系如圖乙所示,則銣的截止頻率νc=Hz,逸出功W0=J.
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【題目】彈簧振子以O點為平衡位置,在B、C兩點間做簡諧運動,在t=0時刻,振子從O、B間的P點以速度V向B點運動;在t=0.20s時,振子速度第一次變?yōu)椹乂;在t=0.50s時,振子速度第二次變?yōu)椹乂.
(1)求彈簧振子振動周期T.
(2)若B、C之間的距離為25cm,求振子在4.00s內通過的路程.
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【題目】如圖所示,一束由兩種色光混合的復色光沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃磚的上表面,得到三束光線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,若玻璃磚的上下表面足夠寬,下列說法正確的是( )
A.光束Ⅰ仍為復色光,光束Ⅱ、Ⅲ為單色光
B.玻璃對光束Ⅲ的折射率大于對光束Ⅱ的折射率
C.改變α角,光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行
D.通過相同的雙縫干涉裝置,光束Ⅱ產生的條紋寬度大于光束Ⅲ的寬度
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