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1.7复习与提高

复习与提高
A 组
1. 120 kg 的铁锤从 3.2 m 高处落下,打在水泥桩上,与水泥桩撞击的时间是0.005 s。撞击时,铁锤对桩的平均冲击力有多大? g 取 10 m/s2
2. 两个质量不同而初动量相同的物体,在水平地面上由于摩擦力的作用而停止运动。它们与地面的动摩擦因数相同,请比较它们的滑行时间。
3. 在离地面同一高度有质量相同的三个小球 a、b、c,a 球以速度 v0 竖直上抛, b 球以速度 v0 竖直下抛,c 球做自由落体运动,不计空气阻力,三球落地时动量是否相同?从抛出到落地,三球动量的变化量是否相同?
4. 质量为 0.5 kg 的金属小球,以 6 m/s 的速度水平抛出,抛出后经过 0.8 s 落地,g 取 10 m/s2
(1)小球抛出时和刚落地时,动量的大小、方向如何?
(2)小球从抛出到落地的动量变化量的大小和方向如何?
(3)小球在空中运动的 0.8 s 内所受重力的冲量的大小和方向如何?
(4)说出你解答上述问题后的认识。
冲量
5. 图 1-1 是用木槌把糯米饭打成糍粑的场景,有人据此编了一道练习题:“已知木槌质量为 18 kg,木槌刚接触糍粑时的速度是 22 m/s,打击糍粑 0.1 s 后木槌静止,求木槌打击糍粑时平均作用力的大小。”
解答此题,你是否发现,以上数据所描述的是一个不符合实际的情景。哪些地方不符合实际?
6. A、B 两个粒子都带正电,B 的电荷量是 A 的 2 倍,B 的质量是 A 的 4 倍。A 以已知速度 v 向静止的 B 粒子飞去。由于静电力,它们之间的距离缩短到某一极限值后又被弹开,然后各自以新的速度做匀速直线运动。设作用前后它们的轨迹都在同一直线上,计算 A、B之间的距离最近时它们各自的速度。
7. 质量为 m1 和 m2 的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其位移—时间图像如图 1-2 所示。
动量守恒
(1)若 m1 = 1 kg,则 m2 等于多少?
(2)两个物体的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞?

8. 把一个质量为 0.2 kg 的小球放在高度为 5.0 m 的 直 杆 的 顶 端( 图 1-3)。
动量守恒
一 颗 质 量为 0.01 kg 的子弹以 500 m/s 的速度沿水平方向击中小球,并穿过球心,小球落地处离杆的距离为20 m。g 取 10 m/s2 ,求子弹落地处离杆的距离。
B 组
1. 物体受到方向不变的力 F 作用,其中力的大小随时间变化的规律为 F = 5 t(F 的单位是 N),求力在 2 s 内的冲量大小。
2. 用水平力拉一个质量为 m 的物体,使它在水平面上从静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数为 μ。经过时间 t 后,撤去这个水平力,物体在摩擦力的作用下又经过时间 t 停止运动。求拉力的大小。
3. 城市进入高楼时代后,高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。
一个鸡蛋的威力
图 1-4 为一则安全警示广告,非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明同学用下面的实例来检验广告词的科学性:设一个 50 g 的鸡蛋从 18 楼的窗户自由落下,相邻楼层的高度差为 3 m,与地面撞击时鸡蛋的竖直高度为 5 cm,认为鸡蛋下沿落地后,鸡蛋上沿的运动是匀减速运动,并且上沿运动到地面时恰好静止,以鸡蛋的上、下沿落地的时间间隔作为鸡蛋与地面的撞击时间,不计空气阻力。试估算从 18 楼下落的鸡蛋对地面的平均冲击力。
4. 水流射向墙壁,会对墙壁产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为 S,喷出水流的流速为 v,水流垂直射向竖直墙壁后速度变为 0。
已知水的密度为 ρ,重力加速度大小为 g,求墙壁受到的平均冲击力。
5. 长为 l、质量为 m 的小船停在静水中,质量为 m′的人从静止开始从船头走到船尾。不计水的阻力,求船和人对地面位移的大小。
6. 在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球 A、B,质量都为 m,现 B 球静止,A 球向B 球运动,发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为 EP,求碰前 A 球的速度。
动量守恒
7.如 图1-5,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左 端, 三 者 质 量 分 别 为mA=2 kg,mB=1 kg,mC=2 kg。开始时C静止,A、B一起以v0=5 m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。
动量守恒
8. 如图 1-6,质量均为 m 的木块 A 和 B,并排放在光滑水平面上,A 上固定一竖直轻杆,轻杆上端的 O 点系一长为 l 的细线,细线另一端系一质量为 m0 的球 C。现将 C 球拉起使细线水平伸直,并由静止释放 C 球。求 A、B 两木块分离时,A、B、C 的速度大小。

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