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1、
答案：AC解析:A中子彈和木塊的系統(tǒng)在水平方向不受外力,豎直方向所受合力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒;B中在彈簧恢復(fù)原長過程中,系統(tǒng)在水平方向始終受墻的作用力,系統(tǒng)動(dòng)量不守恒;C中木球與鐵球的系統(tǒng)所受合力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒;D中木塊下滑過程中,斜面始終受擋板作用力,系統(tǒng)動(dòng)量不守恒,選項(xiàng)A、C正確. 2、我國女子短道速滑隊(duì)在2013年世錦賽上實(shí)現(xiàn)女子3 000 m接力三連冠.觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動(dòng)員乙前面,并且開始向前滑行,待乙追上甲時(shí),乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出.在乙推甲的過程中,忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用,則( )
A.甲對(duì)乙的沖量一定等于乙對(duì)甲的沖量 B.甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等方向相反 C.甲的動(dòng)能增加量一定等于乙的動(dòng)能減少量 D.甲對(duì)乙做多少負(fù)功,乙對(duì)甲就一定做多少正功 答案：B解析:沖量是矢量,甲對(duì)乙的沖量與乙對(duì)甲的沖量大小相等,方向相反,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;甲、乙間相互作用力大小相等,方向相反,因此沖量等大反向,由動(dòng)量定理可知,動(dòng)量變化等大反向,選項(xiàng)B正確;甲、乙的動(dòng)能變化量的大小等于甲、乙各自所受的合力做的功,兩者的合力做功不一定相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;甲對(duì)乙與乙對(duì)甲的作用力等大反向,但沿作用力方向甲、乙的位移不一定相等,所以做功大小不一定相等,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 3、如圖所示,一內(nèi)外側(cè)均光滑的半圓柱槽置于光滑的水平面上.槽的左側(cè)有一豎直墻壁.現(xiàn)讓一小球(可認(rèn)為質(zhì)點(diǎn))自左端槽口A點(diǎn)的正上方從靜止開始下落,與半圓槽相切并從A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi),則下列說法正確的是( )
A.小球離開右側(cè)槽口以后,將做豎直上拋運(yùn)動(dòng) B.小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中,只有重力對(duì)小球做功 C.小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中,小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 D.小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中,小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動(dòng)量不守恒 答案：CD解析:小球從下落到最低點(diǎn)的過程中,槽沒有動(dòng),與豎直墻之間存在擠壓,動(dòng)量不守恒;小球經(jīng)過最低點(diǎn)往上運(yùn)動(dòng)的過程中,斜槽與豎直墻分離,水平方向動(dòng)量守恒;全過程中有一段時(shí)間系統(tǒng)受豎直墻彈力的作用,故全過程系統(tǒng)水平方向動(dòng)量不守恒,選項(xiàng)D正確;小球離開右側(cè)槽口時(shí),水平方向有速度,將做斜拋運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;小球經(jīng)過最低點(diǎn)往上運(yùn)動(dòng)的過程中,斜槽往右運(yùn)動(dòng),斜槽對(duì)小球的支持力對(duì)小球做負(fù)功,小球?qū)π辈鄣膲毫?duì)斜槽做正功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確. 4、如圖所示,A、B兩個(gè)木塊用輕彈簧相連接,它們靜止在光滑水平面上,A和B的質(zhì)量分別是99 m和100 m,一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平射入木塊A內(nèi)沒有穿出,則在以后的過程中彈簧彈性勢能的最大值為( )
A. 答案：A解析:子彈打入木塊A,由動(dòng)量守恒,得mv0=100mv1對(duì)子彈、木塊A、B由動(dòng)量守恒mv0=200mv2,彈性勢能的最大值Ep=  ×100m-×200m=,選項(xiàng)A正確.5、如圖所示,質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛,一質(zhì)量為m的救生員站在船尾,相對(duì)小船靜止.若救生員以相對(duì)水面速率v水平向左躍入水中,則救生員躍出后小船的速率為( )
A.v0+ C.v0+ 答案：C解析:以救生員和小船為一系統(tǒng),選v0方向?yàn)檎较?根據(jù)動(dòng)量守恒定律(M+m)v0=Mv1-mv,得v1= =v0+(v0+v),故選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤.6、斜向上拋出一個(gè)爆竹,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)(速度水平向東)立即爆炸成質(zhì)量相等的三塊,前面一塊速度水平向東,后面一塊速度水平向西,前、后兩塊的水平速度(相對(duì)地面)大小相等、方向相反.則以下說法中正確的是( ) A.爆炸后的瞬間,中間那塊的速度大于爆炸前瞬間爆竹的速度 B.爆炸后的瞬間,中間那塊的速度可能水平向西 C.爆炸后三塊將同時(shí)落到水平地面上,并且落地時(shí)的動(dòng)量相同 D.爆炸后的瞬間,中間那塊的動(dòng)能可能小于爆炸前的瞬間爆竹的總動(dòng)能 答案：A解析:設(shè)爆竹爆炸前瞬間的速度為v0,爆炸過程中,因?yàn)閮?nèi)力遠(yuǎn)大于外力,則爆竹爆炸過程中動(dòng)量守恒,設(shè)前面的一塊速度為v1,則后面的速度為-v1,設(shè)中間一塊的速度為v1,由動(dòng)量守恒有3mv0=mv1-mv1+mv,解得v=3v0,表明中間那塊速度方向向東,速度大小比爆炸前的大,則選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;三塊同時(shí)落地,但動(dòng)量不同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;爆炸后的瞬間,中間那塊的動(dòng)能為 m(3v0)2,大于爆炸前系統(tǒng)的總動(dòng)能m,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.7、如圖所示,在光滑的水平面上,有一質(zhì)量M=3 kg的薄板和一質(zhì)量m=1 kg的物塊朝相反方向運(yùn)動(dòng),初速度大小都為v=4 m/s,它們之間有摩擦.當(dāng)薄板的速度大小為2.4 m/s時(shí),物塊的運(yùn)動(dòng)情況是( )
A.做加速運(yùn)動(dòng) B.做減速運(yùn)動(dòng) C.做勻速運(yùn)動(dòng) D.以上運(yùn)動(dòng)都有可能 答案：A解析:由動(dòng)量守恒定律得:當(dāng)m的速度為零時(shí),Mv-mv=Mv1,M的速度v1≈2.67 m/s,此前m向右減速運(yùn)動(dòng),M向左減速運(yùn)動(dòng),此后m將向左加速運(yùn)動(dòng),M繼續(xù)向左減速運(yùn)動(dòng);當(dāng)兩者速度達(dá)到相同時(shí),即速度均為2 m/s時(shí),兩者相對(duì)靜止,一起向左勻速直線運(yùn)動(dòng).由此可知當(dāng)M的速度為2.4 m/s時(shí),m處于向左加速運(yùn)動(dòng)過程中,選項(xiàng)A正確. 8、如圖所示在足夠長的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為M的斜面,斜面表面光滑、高度為h、傾角為θ.一質(zhì)量為m(m<M)的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運(yùn)動(dòng),不計(jì)沖上斜面過程中機(jī)械能的損失.如果斜面固定,則小物塊恰能沖到斜面頂端.如果斜面不固定,則小物塊沖上斜面后能達(dá)到的最大高度為( )
A.h B. C. 答案：D解析:若斜面固定,由機(jī)械能守恒定律可得, mv2=mgh;若斜面不固定,系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,有mv=(M+m)v1,由機(jī)械能守恒定律可得,mv2=mgh'+(M+m),以上三式聯(lián)立可得h'= h.
9、氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)能夠通過噴出的氣體使滑塊懸浮從而基本消除掉摩擦力的影響.因此成為重要的實(shí)驗(yàn)器材,氣墊導(dǎo)軌和光電門、數(shù)字毫秒計(jì)配合使用能完成許多實(shí)驗(yàn).現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材:
利用以上實(shí)驗(yàn)器材還可以完成“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn).為完成此實(shí)驗(yàn),某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)原理設(shè)定為:m1v0=(m1+m2)v. (1)針對(duì)此原理,我們應(yīng)選擇的器材編號(hào)為: ; (2)在我們所選的器材中: 器材對(duì)應(yīng)原理中的m1(填寫器材編號(hào)). 解析:(1)滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上相互作用時(shí)應(yīng)滿足動(dòng)量守恒,碰撞前后滑塊的速度可以根據(jù)v= (2)由于是利用v= 答案:(1)ABC (2)B 10、用如圖所示裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的小支柱N上,O點(diǎn)到A球球心的距離為L,使懸線在A球釋放前伸直,且線與豎直線夾角為α,A球釋放后擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與B球正碰,碰撞后,A球把輕質(zhì)指示針OC推移到與豎直線夾角β處,B球落到地面上,地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D,保持α角度不變,多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),白紙上記錄到多個(gè)B球的落點(diǎn).
(1)圖中x應(yīng)是B球初始位置到 的水平距離. (2)為了驗(yàn)證兩球碰撞過程動(dòng)量守恒,應(yīng)測得的物理量有: . (3)用測得的物理量表示碰撞前后A球、B球的動(dòng)量:pA= ,pA'= ,pB= ,pB'= . 解析:(1)對(duì)照本實(shí)驗(yàn)可知,本方法的實(shí)驗(yàn)原理與基本實(shí)驗(yàn)原理相同,僅將A球代替原入射小球.x應(yīng)是B球初始位置到落點(diǎn)的水平距離.(2)不難想到為驗(yàn)證動(dòng)量守恒,必須測質(zhì)量mA、mB.為測得入射球碰撞前后速度,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,mgL(1-cos α)= 答案:(1)落點(diǎn) (2)mA、mB、x、α、β、L、H (3)mA 11、光滑水平軌道上有三個(gè)木塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA=3m、mB=mC=m,開始時(shí)B、C均靜止,A以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),A與B碰撞后分開,B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起,此后A與B間的距離保持不變.求B與C碰撞前B的速度大小.
解析:設(shè)A與B碰撞后,A的速度為vA,B與C碰撞前B的速度為vB,B與C碰撞后粘在一起的速度為v1,由動(dòng)量守恒定律得: 對(duì)A、B木塊:mAv0=mAvA+mBvB 對(duì)B、C木塊:mBvB=(mB+mC)v 由A與B間距離保持不變可知vA=v 聯(lián)立以上各式,代入數(shù)據(jù)解得:vB= 答案: 12、如圖所示,在光滑水平地面上有一質(zhì)量為2m的長木板,其左端放有一質(zhì)量為m的重物(可視為質(zhì)點(diǎn)),重物與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.開始時(shí),長木板和重物都靜止,現(xiàn)在給重物以初速度v0,設(shè)長木板撞到前方固定的障礙物前,長木板和重物的速度已經(jīng)相等.已知長木板與障礙物發(fā)生彈性碰撞,為使重物始終不從長木板上掉下來,求長木板的長度L至少為多少?(重力加速度為g)
解析:設(shè)碰撞前,長木板和重物的共同速度為v1,由動(dòng)量守恒定律得 mv0=3mv1 碰撞后瞬間,長木板以速度v1反彈,最終兩者的共同速度為v2,由動(dòng)量守恒定律得2mv1-mv1=3mv2, 對(duì)全過程,由功能關(guān)系得μmgL= 解得L= 答案: 13、如圖,光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C.B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計(jì)).設(shè)A以速度v0朝B運(yùn)動(dòng),壓縮彈簧;當(dāng)A、 B速度相等時(shí),B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng).假設(shè)B和C碰撞過程時(shí)間極短.求從A開始?jí)嚎s彈簧直至與彈簧分離的過程中:
(1)整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能; (2)彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢能. 解析:(1)從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時(shí),對(duì)A、B與彈簧組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律得 mv0=2mv1 此時(shí)B與C發(fā)生完全非彈性碰撞,設(shè)碰撞后的瞬時(shí)速度為v2,損失的機(jī)械能為ΔE.對(duì)B、C組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得mv1=2mv2
聯(lián)立以上各式得ΔE= (2)由(1)可知v2<v1,A將繼續(xù)壓縮彈簧,直至A、B、C三者速度相同,設(shè)此速度為v3,此時(shí)彈簧被壓縮至最短,其彈性勢能為Ep.由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得 mv0=3mv3
解得Ep= 答案:(1) (2) |
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B.
