20xx教科版高中物理選修3-514動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用規(guī)范訓(xùn)練-在線瀏覽
2025-01-31 22:38本頁(yè)面
【正文】 答案 BC 10．位于光滑水平面的小車(chē)上放置一螺線管，一條形 磁鐵沿著螺線管的軸線水平地穿過(guò)，如圖 1416 所示，在此過(guò)程中 ( )． 圖 1416 A．磁鐵做勻速運(yùn)動(dòng) B．磁鐵和螺線管系統(tǒng)的動(dòng)量和動(dòng)能都守恒 C．磁鐵和螺線管系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，動(dòng)能不守恒 D．磁鐵和螺線管系統(tǒng)的動(dòng)量和動(dòng)能都不守恒 解析 因磁鐵和螺線管組成的系統(tǒng)所受外力之和為零，故動(dòng)量守恒，但磁鐵進(jìn)入和穿出螺線管的過(guò)程中，螺線管都要產(chǎn)生感應(yīng)電流阻礙磁鐵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)有一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，即動(dòng)能不守恒，故選項(xiàng) C正確． 答案 C 11． 有一炮豎直向上發(fā)射炮彈．炮彈的質(zhì)量為 M＝ kg(內(nèi)含炸藥的質(zhì)量可以忽略不計(jì) )，射出時(shí)的初速度 v0＝ 60 m/運(yùn)動(dòng)的兩片，其中一片質(zhì)量為 m＝ 圓心、以 R＝ 600 m 為半徑的圓周范圍內(nèi)，則剛爆炸完時(shí)兩彈片的總動(dòng)能至少多大？ (g 取 10 m/s2，忽略空氣阻力 ) 解析 設(shè)炮彈上升到達(dá)最高點(diǎn)的高度為 H，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有 v20＝2gH 設(shè)質(zhì)量為 m 的彈片剛爆炸后的速度為 v1，另一塊的速度為 v，根據(jù)動(dòng)量 守恒 定律，有 mv1＝ (M－ m)v 設(shè)質(zhì)量為 m的彈片運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有 H＝ 12gt2 R＝ v1t 炮彈剛爆炸后，兩彈片的總動(dòng)能 Ek＝ 12mv21＋ 12(M－ m)v2 解以上各式得 Ek＝ MmR2g2M－ m v20 代入數(shù)值得 Ek＝ 104 J. 答案 104 J 12．如圖 1417 所示，小球 A從半徑為 R＝ m的 14光滑圓 弧軌道頂端以 v0＝ 3 m/s 的初速度開(kāi)始滑下，到達(dá)光滑水平面上以后，與靜止于該水平面上的鋼塊 B 發(fā)生碰撞，碰撞后小球 A被反向彈回，沿原路返回軌道并恰能上升到它下滑時(shí)的出發(fā)點(diǎn) (此時(shí)速度為零 )．設(shè) A、 B 碰撞過(guò)程中機(jī)械能不損失，求 A和B 的質(zhì)量之比． 圖 1417 解析 在碰撞前對(duì) A球由機(jī)械能守恒定律得 12mAv20＋ mAgR＝12mAv2A， 解得 vA＝ 5 m/s. 以碰前 A 球的速度方向?yàn)檎较?， 在碰撞過(guò)程中由動(dòng)量守恒 定律得 mAvA＝
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