高一物理培优材料(三)2002.3.30
一、选择题:
1.质量相等的两个物体P和Q,并排静止放在光滑的水平面上,先用一水平恒力F推P物体,同时与恒力F同方向给Q物一个瞬时冲量I,使两物体开始运动,当两个物体重新相遇时,所经历的时间为…………………………………………………………………( )
A、I/F B、2I/F C、2F/I D、F/I
2.两根磁铁放在两辆小车上,小车能在小平面上自由移动,甲车与磁铁总质量为1kg,乙车与磁铁总质量为2kg,两根磁铁S极相对,推动一下使两车相向而行,若某时刻甲的速度为3m/s,乙的速度为2m/s,可以看到,他们还没碰上就分开了,则…………… ( )
A、甲车开始反向时,乙车速度减为0.5m/s,方向不变
B、乙车开始反向时,甲车速度减为0.5m/s,方向与原来速度方向相反 C、两者距离最近时,速率相等,方向相反
D、两者距离最近时,速度都为0.33m/s,方向都与乙车原来的速度方向一致
3、质量为M的火箭,原来以速度0在太空中飞行,现在突然向后喷出一股质量为m的气体,喷出气体相对于火箭的速度为,则喷出后火箭的速率为……………………( )
A. (M0+m) / M B. (M0—m) / M C. (M0+m) / m D. (M0—m) / m
4.在光滑的水平冰面上,甲乙两人各乘一辆小车,两人的质量相等,两车质量也相等,甲手中持一小球,开始时甲乙均静止。甲向正东方向将球沿冰面推给乙,乙接住后又向正西方将球反推给甲,如此推接数次后,甲又将球推出,球在冰面上向东运动,但已无法追上乙,此时甲的速度甲,乙的速度乙、球的速度之间的关系为…………………( )
A、甲=乙 B、<甲<乙 C、甲<乙 D、乙<甲
,小
V
5.在质量为M的小车中挂着一个单摆,摆球的质量为m0沿光滑的水平面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短,在此碰撞过程中,下列哪个或哪些情况说法是可能发生的?
A、小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为123,满足(M+m0)B、摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为1和2,满足MV=M1m2
1
V=M1m2m03
C、摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为,满足MV=(M+m)
D、小球和摆球的速度都变为1,木块的速度变为2,满足(M+m0)V=(M+m0)
1m2
二、填空题
6.如图所示,A,B两物体的质量分别为3kg和1kg, 相互作用前后沿同一直线运动,它们的位移——时 间图像如图,则A物体在相互作用前后动量的变化 是 kgm/s,B物体在相互作用前后动 量的变化是 kgm/s,相互作用前后 A,B系统的总动量 。 二、计算题:
7.质量为m的物体静止放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为,有一水平恒力作用与物体上使之加速前进,经t1s撤去此力,求物体运动的总时间。(已知恒力大小为F)
8.质量为M的金属块和质量为m的木块,通过细线相连。从静止开始以加速度a在水中下沉,经时间t1后细线断了,再经时间t2木块停止下沉,问此时金属块的速度多大?
9.如图所示,弹簧上端固定,下端挂一质量为m的物体A,静止时位于P点,然后再用细绳挂一质量也为m的物体B,平衡后,将绳剪断。若A回到P点时的速率为,此时B的速率为u,弹簧质量、空气阻力不计,求在这段时间内,弹簧对A的冲量大小。
2
10.如图所示,质量均为M的小车A,B,B车上挂有质量为M/4的金属小球C,C球相对于B车静止,其悬线长0.4m,若两车以相同的速率1.8m/s在光滑的水平面上相向运动,向碰后连在一起(碰撞时间很短),求C球摆到最高点时的速度。
11.一个连同装备总质量为M=100kg的宇航员在距离飞船s=45m处相对飞船处于静止状态,宇航员背着装有质量为m0=0.5kg的氧气储气罐,筒有个可以使氧气以=50m/s的速度喷出的喷嘴,宇航员必须向这回飞船相反方向放出氧气,才能回到飞船。同时还要保留一部分氧气供途中呼吸用,宇航员的耗氧率为Q=2.510kg/s。不考虑喷出的氧气对设备及宇航员总质量的影响,则:
(1)瞬时喷出多少氧气,宇航员才能安全返回飞船?
(2)为了使总耗氧量最低,应一次喷出多少氧气?返回时间又是多少?(提示:返回视为匀速运动)
12.有两块大小不同的圆形薄板(厚度不计),质量分别为M和m,半径分别为R和r,两板之间用一根长为0.4m的轻绳相联接,开始时,两板水平放置并叠合在一起,静止于高度为0.2m处,如图所示,然后自由下落到一固定支架C上,支架上有一半径为R(rRR)的圆孔,圆孔与两薄板中心均在圆板中心轴线上,大板与支架发生没有机械损失的碰撞,碰撞后,两板即分离,直到轻绳绷紧,在轻绳绷紧瞬间,两物体具有共同
3
4速度,如图所示(1)若M=m,则值为多大?
(2)若M,试讨论的方向与k值间的关系。 mk
13.如图一排人站在沿x轴的水平轨道旁,原点O两侧的人的序号都记为n(n=1,2,3````).每人只有一个沙袋,x>0一侧的每个沙袋质量为m=14kg,x<0一侧的每个沙袋质量为
m=10kg.一质量为M=48kg的小车以某初速度从原点出发向正x方向滑行。不计轨道阻力,
当车每经过一个人身旁时,此人就把沙袋一水平速度u朝与车速相反的方向沿车面抛到车上,u的大小等于抛袋之前的瞬间车速大小的2n倍(n是此人的序号数)。 (1)空车出发后,车上堆积了几个沙袋时车就可以反向滑行? (2)车上最终有大小沙袋共有多少个?
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