5、解:(1)在小车朝正x方向滑行的过程中,第(n-1)个沙袋扔到车上后的车速为Vn-1,第n个沙袋扔到车上后的车速为Vn,由动量守恒定律有     [M+(n-1)m]Vn-12nmVn-1=(M+mn)Vn     Vn=[M-(n-1)m]Vn-1÷(M+mn)  ①  小车反向运动的条件是:Vn-1>0,Vn<0,即     M-nm>0    ②     M-(n+1)m<0    ③  代入数字,得:n<M/m=48/14  n>(M/m)-1=34/14  n应为整数,故n=3,即车上堆积3个沙袋后车就反向滑行、  (2)车自反向滑行直到接近x<0一侧第1人所在位置时,车速保持不变,而车的质量为M+3m、若在朝负x方向滑行过程中,第(n-1)个沙袋扔到车上后车速为Vn-1′,第n个沙袋扔到车上后车速为Vn′,现取在图中向左的方向(负x方向)为速度Vn′、Vn-1′的正方向,则由动量守恒定律有车不再向左滑行的条件是      [M+3m+(n-1)m′]Vn-1′-2nm′Vn-1′=(M+3m+nm′)Vn′       Vn′={[M+3m-(n-1)m′]Vn-1′}÷(M+3m+nm′)  ④         Vn-1′>0,Vn′≤0       即 M+3m-nm′>0   ⑤         M+3m-(n+1)m′≤0  ⑥       或:n<(M+3m)÷m′= 9        n>(M+3m)÷m′-1 = 8         8≤n≤9  n=8时,车停止滑行,即在x<0一侧第8个沙袋扔到车上后车就停住、故车上最终共有大小沙袋3+8=11个 评分标准:全题12分、第(1)问4分:求得①式给2分,正确分析车反向滑行条件并求得反向时车上沙袋数再给2分、(若未求得①式,但求得第1个沙袋扔到车上后的车速,正确的也给2分。通过逐次计算沙袋扔到车上后的车速,并求得车开始反向滑行时车上沙袋数,也再给2分、)  第(2)问8分:求得④式给3分,⑤式给1分,⑥式给2分。求得⑦式给1分。得到最后结果再给1分。(若未列出⑤、⑥两式,但能正确分析并得到左侧n=8的结论,也可给上述⑤、⑥、⑦式对应的4分、)

6、设物块质量为m,加速度为a,物块受力情况如下图所示,
  mgsinθ-f=ma,
  N-mgcosθ=0,
  f=μN,
  解得   a=gsinθ-μgcosθ,
  由 s=at2/2
  。

  
7、设第一次滑块离开时木板速度为v,由系统的动量守恒,有
  mv0=mv0/2+Mv,
  设滑块与木板间摩擦力为f,木板长L,滑行距离s,如右图,由动能定理
  
  对木板  fs=Mv2/2,
  对滑块  
     ,
  当板固定时 fL=(Mv02-Mv2)/2,
  解得
     。
8、解:物块与钢板碰撞时的速度 
              ①
 设v1表示质量为m的物块与钢板碰撞后一起开始向下运动的速度,因碰撞时间极短,动量守恒, 
  mv0=2mv1             ② 
 刚碰完时弹簧的弹性势能为EP。当它们一起回到O点时,弹簧无形变,弹性势能为零,根据题给条件,这时物块与钢板的速度为零,由机械能守恒,
            ③ 
 设v2表示质量为2m的物块与钢板碰撞后开始一起向下运动的速度,
 则有 2mv0=3mv2             ④ 
 仍继续向上运动,设此时速度为v,
 则有         ⑤ 
 在以上两种情况中,弹簧的初始压缩量都是x0,
 故有              ⑥ 
 当质量为2m的物块与钢板一起回到O点时,弹簧的弹力为零,物块与钢板只受到重力作用,加速度为g。一过O点,钢板受到弹簧向下的拉力作用,加速度大于g。由于物块与钢板不粘连,物块不可能受到钢板的拉力,其加速度仍为g。故在O点物块与钢板分离,分离后,物块以速度v竖直上升,则由以上各式解得,物块向上运动所到最高点与O点的距离为
    l=v 2/(2g)=(1/2)x0          ⑦ 
评分标准:本题12分。 ①、②、③、④式各1分,⑤式2分,⑥式3分,得出⑦式再给3分。 
9、解:设抛出点的高度为h,第一次平抛的水平射程
   为x,则有  x2+h2=L2  ①
   由平抛运动规律得知,当初速增大到2倍,其水平
   射程也增大到2x,可得
         (2x)2+h2=(L)2  ②
   由①、②解得  h=L/
   设该星球上的重力加速度为g,由平抛运动的规律,
   得  h=gt2/2 
  由万有引力定律与牛顿第二定律,得  GMm/R2=mg
   式中m为小球的质量,联立以上各式,解得
     M=2LR2/(3Gt2)
 
10、解:(1)A与B刚发生第一次碰撞后,A停下不动,B 以初速v0向右运动。由于摩擦,B向右作匀减速运动,而C向右作匀加速运动,两者速率逐渐接近。设B、C达到相同速度v1时B移动的路程为s1。设A、B、C质量皆为m,由动量守恒定律,得
    mv0=2mv1           ①
   由功能关系,得
    μmgs1=2mv02/2-mv12/2    ②
   由①得  v1=v0/2
   代入②式,得  s1=3v02/(8μg)
   根据条件  v0<,得
    s1<3l/4 ③ 可见,在B、C达到相同速度v1时,B尚未与A发生第二次碰撞,B与C一起将以v1向右匀速运动一段距离(l-s1)后才与A发生第二次碰撞。设C的速度从零变到v1的过程中,C的路程为s2。由功能关系,得
    μmgs2=mv12/2        ④
   解得  s2=v02/(8μg)
   因此在第一次到第二次碰撞间C的路程为
    s=s2+l-s1=l-v02/(4μg)     ⑤
     (2)由上面讨论可知,在刚要发生第二次碰撞时,A静止,B、C的速度均为v1。刚碰撞后,B静止,A、C的速度均为v1。由于摩擦,B将加速,C将减速,直至达到相同速度v2。由动量守恒定律,得
    mv1=2mv2           ⑥
   解得  v2=v1/2=v0/4
   因A的速度v1大于B的速度v2,故第三次碰撞发生在A的左壁。刚碰撞后,A的速度变为v2,B的速度变 为v1,C的速度仍为v2。由于摩擦,B减速,C加速,直至达到相同速度v3。由动量守恒定律,得
    mv1+mv2=2mv3         ⑦
   解得  v3=3v0/8  
  故刚要发生第四次碰撞时,A、B、C的速度分别为
   vA=v2=v0/4          ⑧
    vB=vC=v3=3v0/8        ⑨

2、解法一:  秤的结构如图所示,秤钩B到提钮的距离为d,零刻度(即定盘星)A到提钮的距离为l0,满刻度D到提钮的距离为l,秤杆和秤钩所受的重力为P,秤水平时,P对提钮的力臂为d0,设秤砣的质量为m,杆秤的最大秤量为M。    当空秤平衡时,有    mgl0=Pd0       ①    当满秤量平衡时,有    Mgd=Pd0+mgl     ②    解①、②两式得    m=(Md)/(l0+l)    ③  从秤杆上读出最大秤量M,用直尺测出d和从A点到D点的距离(l0+ l),代入上式即可求得m。  评分标准:全题6分。①、②两式都正确给3分,只有一式正确给1分;求得③式再给1分;说出用直尺测量d( l0+ l)两个量给2分,缺少其中任何一个量都不给这2分;说分别测量d、l0、l的也给这2分,但缺少其中任何一个量都不给这2分。把定盘星放在提钮的另一侧,正确的,同样给分。          解法二:  秤的结构如图所示。设秤钩B到提钮的距离为d,秤杆和秤钩所受的重力为P。秤水平时,P对提钮的力臂为d0,秤砣的质量为m。  设想先把秤砣挂在秤杆读数为M1处,该处到提钮的距离为l1,平衡时有:       M1gd=Pd0+mgl1        ①  再把秤砣挂在秤杆的读数为M2处,该处到提钮的距离为l2,平衡时有:       M2gd=Pd0+mgl2        ②  解①、②两式得      m=(M2-M1)d/(l2-l1)     ③  从秤杆上读出M1、M2,用直尺测得d和从M1处到M2处的距离l2-l1,代入上式即得m。  评分标准:与解法一相同。        解法三:  秤的结构如图所示,秤钩B到提钮的距离为d,A是零刻度(即定盘星),D是满刻度。设秤砣的质量为m。当把秤砣挂放在零刻度上,秤平衡时秤钩是空的。若把秤砣从A点移到D点,对提钮增加的力矩为mgl,l为AD间的距离,则在秤钩上挂一质量为M的物体后,秤又平衡。这表示重物对提钮增加的力矩Mgd与mgl大小相等,即       Mgd=mgl        ①  解得:    m=(Md)/l  从秤上读出最大秤量M,用直尺量出d和l,代入上式即求出m。  评分标准:全题6分。在分析正确,说理清楚的前提下,直接得到①式给4分;说出用直尺测量l、d两个量给2分,缺少其中任何一个量,不给这2分。       3、解法一:  设作用于平板车的水平恒力为F,物块与车板间的摩擦力为f,自车启动至物块开始离开车板经历的时间为t,物块开始离开车板时的速度为v,车的速度为V,则有        (F-f)s0=(1/2)MV2           ①       f(s0-b)=(1/2)mv2     ②         (F-f)t=MV        ③              ft=mv         ④        f=μmg        ⑤  由①、②得             ⑥  由③、④式得      (F-f)/f=(MV)/(mv)      ⑦  由②、⑤式得           =2米/秒  由⑥、⑦式得     V=s0/(s0-b)v=[2/(2-1)]×2=4米/秒  由①式得      物块离开车板后作平抛运动,其水平速度v,设经历的时间为t1,所经过的水平距离为s1,则有         s1=vt1        ⑧         h =(1/2)gt12     ⑨   由⑨式得                s1=2×0.5=1米  物块离开平板车后,若车的加速度为a则a=F/M=500/100=5米/秒2  车运动的距离      于是       s=s2-s1=2.6-1=1.6米  评分标准:全题8分  正确求得物块开始离开车板时刻的物块速度v给1分,车的速度V给2分;求得作用于车的恒力F再给1分。  正确求得物块离开车板后平板车的加速度给1分。  正确分析物块离开车板后的运动,并求得有关结果,正确求出物块下落过程中车的运动距离s2并由此求s的正确数值,共给3分。最后结果有错,不给这3分。           解法二:  设作用于平板车的水平恒力为F,物块与车板间的摩擦力为f,自车启动至物块离开车板经历的时间为t,在这过程中,车的加速度为a1,物块的加速度为a2。则有       F-f=Ma1      ①        f=ma2       ②        f=μmg        ③  以及       s0=(1/2)a1t12    ④       s0-b=(1/2)a1t12    ⑤  由②、③两式得       a2=μg=0.2×10=2米/秒2  由④、⑤两式得      由①、③两式得    F=μmg+Ma1=0.2×50×10+100×4=500牛顿  物块开始离开车板时刻,物块和车的速度分别为v和V,则            物块离车板后作平抛运动,其水平速度为v,所经历的时间为t1,走过的水平距离为s1,则有       s1=vt1        ⑥       h=(1/2)gt12      ⑦  解之得:           s1=vt1=2×0.5=1米  在这段时间内车的加速度     a=F/M=500/100=5米/秒2  车运动的距离          s=s2-s1=2.6-1=1.6米  评分标准:全题8分  正确求得物块离开车板前,物块和车的加速度a1、a2,占2分,求得物块开始离开车板时刻的速度v和此时车的速度V占1分,求得作用于车的恒力F占1分。  正确求得物块离开车板后,车的加速度a占1分。  正确分析物块离开车板后物块的运动并求得有关结果,正确求得物块下落过程中车的运动距离,并由此求得s的正确结果,共占3分。最后结果错误,不给这3分。

1、解:   (1)A刚好没有滑离B板,表示当A滑到B板的最左端时,A、B具有相同的速度。设此速度为V,   A和B的初速度的大小为v0,则由动量守恒可得:     Mv0-mv0=(M+m)V   解得: , 方向向右  ①   (2)A在B板的右端时初速度向左,而到达B板左端时的末速度向右,可见A在运动过程中必经历向左作减速运动直到速度为零,再向右作加速运动直到速度为V的两个阶段。设l1为A开始运动到速度变为零过程中向左运动的路程, l2为A从速度为零增加到速度为V的过程中向右运动的路程,L为A从开始运动到刚到达B的最左端的过程中B运动的路程,如图所示。设A与B之间的滑动摩擦力为f,则由功能关系可知:   对于B    ②   对于A      ③           ④   由几何关系L+(ι1- ι2)=ι   ⑤   由①、②、③、④、⑤式解得      ⑥  评分标准:本题8分 (1)2分。末速度的大小和方向各占1分。 (2)6分。其中关于B的运动关系式(例如②式)占1分;关于A的运动关系式(例如③、④两式)占3分,只要有错,就不给这3分;几何关系(例如⑤式)占1分;求出正确结果⑥,占1分。用其它方法求解,正确的,可参考上述评分标准进行评分。如考生若直接写出②、③、④、⑤的合并式

     则此式可给2分,再写出③式再给3分;最后结果正确再给1分。

 0  300045  300053  300059  300063  300069  300071  300075  300081  300083  300089  300095  300099  300101  300105  300111  300113  300119  300123  300125  300129  300131  300135  300137  300139  300140  300141  300143  300144  300145  300147  300149  300153  300155  300159  300161  300165  300171  300173  300179  300183  300185  300189  300195  300201  300203  300209  300213  300215  300221  300225  300231  300239  447090 

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