题目内容
5．
质量为2kg的平板车B上表面水平且车长为2.5m，原来静止在光滑水平面上，平板车一端静止着一块质量为2kg的物体A，一颗质量为0.01kg的子弹以700m/s的速度水平瞬间射穿A后，速度变为l00m/s，如果A与B之间的动摩擦因数为0.05，且子弹和物体A均可视为质点，重力加速度为g取10m/s2．求：①A在平板车上运动的最大速度；
②A从B上滑离时，A和B的速度．
分析 （1）子弹击穿A的时间极短，在此过程中，子弹和A组成的系统动量守恒，子弹刚射穿A时，A的速度最大，结合动量守恒定律求出A的最大速度．
（2）对A、B组成的系统研究，当A、B速度相同时，B的速度最大，根据动量守恒定律求出B的最大速度．
解答 解：（1）取v0方向为正方向，
子弹刚穿出物体A的瞬间，物体A的速度最大，设此速度为vA，则子弹与A作用过程中，由动量守恒定律得：
mv0=mv′+mAvA
代入解得：vA=3m/s
（2）mAvA=mAvA′+mBvB′
μmgL=$\frac{1}{2}$mAvA2-$\frac{1}{2}$mAvA′2-$\frac{1}{2}$mBvB′2
解得：vA′=2.5m/s，vB′=0.5m/s
答：①A在平板车上运动的最大速度为3m/s；
②A从B上滑离时，A和B的速度分别为2.5m/s和0.5m/s．
点评 运用动量守恒定律关键选择好研究的系统，知道子弹刚射穿A时，A的速度最大．
练习册系列答案
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现代化的生产流水线大大提高了劳动效率，如图为某工厂生产流水线上的水平传输装置的俯视图，它由传送带和转盘组成．物品从A处无初速、等时间间隔地放到传送带上，运动到B处后进入匀速转动的转盘随其一起运动（无相对滑动），到C处被取走装箱．已知A、B的距离L=9.0m，物品在转盘上与转轴O的距离R=3.0m、与传送带间的动摩擦因数μ1=0.25，传送带的传输速度和转盘上与O相距为R处的线速度均为v=3.0m/s，取g=10m/s2．问：
13．
如图所示，水平传送带由电动机带动，并始终保持以速度v匀速运动．现将质量为m的某物块无初速地放在传送带的左端，经过时间f物块保持与传送带相对静止．设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程，下列说法正确的是（ ）
如图所示，水平传送带由电动机带动，并始终保持以速度v匀速运动．现将质量为m的某物块无初速地放在传送带的左端，经过时间f物块保持与传送带相对静止．设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程，下列说法正确的是（ ）| A． | 摩擦力对物块做的功为$\frac{1}{2}$mv2 | B． | 传送带克服摩擦力做的功为$\frac{1}{2}$mv2 | ||
| C． | 系统摩擦生热为$\frac{1}{2}$mv2 | D． | 电动机多做的功为mv2 |
20．
一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生的正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图线a所示，当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图线b所示．以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是（ ）
一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生的正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图线a所示，当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图线b所示．以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是（ ）| A． | 从图线可算出穿过线圈磁通量的最大值 | |
| B． | 线圈先后两次转速之比为2：3 | |
| C． | 在图线a和b中，t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零 | |
| D． | 图线b电动势的瞬时值表达式为e=100sin$\frac{100}{3}$πt（V） |
10．
质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置，在科学研究中具有重要应用．如图所示的是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外．一束电荷量相同但质量不同的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，方向垂直纸面向外．结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为x，粒子所带电荷量为q，且不计重力．则以下判断正确的是（ ）
质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置，在科学研究中具有重要应用．如图所示的是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外．一束电荷量相同但质量不同的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，方向垂直纸面向外．结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为x，粒子所带电荷量为q，且不计重力．则以下判断正确的是（ ）| A． | 该束带电粒子的电性均相同，且均带正电 | |
| B． | 该束带电粒子的电性均相同，且均带负电 | |
| C． | 该束带电粒子的速率均相同，且均为$\frac{U}{{B}_{1}d}$ | |
| D． | 打在a、b两点的粒子的质量之差△m=$\frac{{B}_{1}{B}_{2}qdx}{2U}$ |
17．
某实验小组利用DIS系统在电梯内研究超重和失重现象．他们在电梯地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个质量为2kg的布娃娃，如图甲所示．实验中计算机显示出传感器所受压力大小随时间变化的关系，如图乙所示．则（ ）
某实验小组利用DIS系统在电梯内研究超重和失重现象．他们在电梯地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个质量为2kg的布娃娃，如图甲所示．实验中计算机显示出传感器所受压力大小随时间变化的关系，如图乙所示．则（ ）| A． | 从t1到t2，布娃娃处于失重状态 | |
| B． | 从t3到t4，布娃娃处于超重状态 | |
| C． | 电梯可能先停在低楼层，经加速向上、匀速向上、减速向上过程，最后停在高楼层 | |
| D． | 电梯可能先停在高楼层，经加速向下、匀速向下、减速向下过程，最后停在低楼层 |
14．
如图所示，从地球表面发射一颗卫星，先让其进入椭圆轨道Ⅰ运动，A、B分别为椭圆轨道的近地点和远地点，卫星在远地点B变轨后，沿圆轨道Ⅱ运动．下列说法中正确的是（ ）
如图所示，从地球表面发射一颗卫星，先让其进入椭圆轨道Ⅰ运动，A、B分别为椭圆轨道的近地点和远地点，卫星在远地点B变轨后，沿圆轨道Ⅱ运动．下列说法中正确的是（ ）| A． | 卫星沿轨道Ⅱ运动的周期可能小于沿轨道I运动的周期 | |
| B． | 卫星在轨道Ⅱ上的速率可能大于在轨道I上的速率 | |
| C． | 卫星在轨道Ⅱ上的加速度小于在轨道I上的加速度 | |
| D． | 卫星在轨道Ⅱ上的机械能可能小于在轨道I上的机械能 |
如图所示，竖直放置的粗细均匀的U形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度差为h=19cm，封闭端空气柱长度为L1=40cm．为了使左、右两管中的水银面相平，（设外界大气压强p0=76cmHg，空气柱温度保持不变）试问：