1.如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中不正确的是( )
A.两手同时放开后,系统总动量始终为零 B.先放开左手,后放开右手,动量不守恒 C.先放开左手,后放开右手,总动量向左
D.无论何时放手,两手放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的
总动量不一定为零
【答案】 B
2.在如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹沿水平方向射入木块后留在其中,将弹簧压缩到最短.若将子弹、木块和弹簧合在一起作为系统,则此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中( )
A.动量守恒、机械能守恒 B.动量不守恒、机械能不守恒 C.动量守恒、机械能不守恒 D.动量不守恒、机械能守恒
【解析】 子弹射入木块是瞬间完成的,这个过程相当于子弹与木块发生一次完全非弹性碰撞,动量守恒,机械能不守恒,一部分动能转化为内能,之后木块(连同子弹)压缩弹簧,将其动能转化为弹性势能,这个过程机械能守恒,但动量不守恒.由于左侧挡板支持力的作用,使系统的动量不断减少,所以整个过程中,动量和机械能均不守恒. 【答案】 B
3.我国发现的“神舟十号”飞船与“天宫一号”空间站实现了完美对接.假设“神舟十号”到达对接点附近时对地的速度为v,此时的质量为m;欲使飞船追上“天宫一号”实现对接,
飞船需加速到v1,飞船发动机点火,将质量为Δm的燃气一次性向后喷出,燃气对地向后的速度大小为v2.这个过程中,下列各表达式正确的是( )
A.mv=mv1-Δmv2 B.mv=mv1+Δmv2 C.mv=(m-Δm)v1-Δmv2 D.mv=(m-Δm)v1+Δmv2
【解析】 飞船发动机点火喷出燃气,由动量守恒定律,mv=(m-Δm)v1-Δmv2,选项C正确. 【答案】 C 4.
在光滑的水平面上有两个在同一直线上相向运动的小球,其中甲球的质量m1=4 kg,乙球的质量m2=1 kg,规定向左为正方向,碰撞前后甲球的v-t图象如图所示.已知两球发生正碰后粘在一起,则碰前乙球速度的大小和方向分别为( )
A.3 m/s,向右 B.3 m/s,向左 C.13 m/s,向左 D.13 m/s,向右
【解析】 由动量守恒定律有,m1v1+m2v2=(m1+m2)v,解得v2=-13 m/s,方向向右,选项D正确. 【答案】 D 5.
如图所示,质量为m的人,站在质量为M的车的一端,相对于地面静止.当车与地面间的摩擦可以不计时,人由一端走到另一端的过程中,则( )
A.人运动得越快,车运动得越慢 B.车的运动方向与人的运动方向相反 C.人在车上行走时,车可以相对地面静止 D.车的运动方向可以与人的运动方向相同
【答案】 B
6.甲、乙两个溜冰者的质量分别为48 kg和50 kg,甲手里拿着质量为2 kg的球,两人均以
2 m/s的速率在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球传给甲,这样抛接几次后,球又回到甲的手里,乙的速度为零,则甲的速度大小为( )
A.0 B.2 m/s C.4 m/s D.无法确定
【解析】 甲、乙、球三者在整个过程中动量守恒,有(m甲+m球)v1-m乙v1=(m甲+m球)v′,代入数据得v′=0,选项A正确. 【答案】 A 7.
如图所示,在水平面内有一质量分布均匀的木杆可绕端点O在水平面上自由转动.一颗子弹以垂直于杆的水平速度v0击中静止木杆上的P点,并随木杆一起转动.已知木杆质量为M,长度为L,子弹质量为m,点P到点O的距离为x.忽略木杆与水平面间的摩擦.设子弹击中木杆后绕点O转动的角速度为ω.下面给出的ω四个表达式中只有一个是合理的.根据你的判断,ω的合理表达式应为( ) 3mv0x3mv0xA.ω=22 B.ω=22
3mx+ML3mx+ML
2
C.ω=
3Mv0x3mv0L
22 D.ω=22 3Mx+mL3mL+Mx
【解析】 由角速度的单位rad/s,可排除选项B;由木杆质量M→∞时,ω→0,可排除选项
C;由点P到点O的距离x→0时,ω→0,可排除选项D;故选A.
【答案】 A 8.
(多选)如图所示,质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上.其中,弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接,弹簧与挡板的质量均不计;滑块M以初速度v0向右运动,它与挡板P碰撞后开始压缩弹簧,最后,滑块N以速度v0向右运动.在此过程中( )
A.M的速度等于0时,弹簧的弹性势能最大 B.M与N具有相同的速度时,两滑块动能之和最小 C.M的速度为v0/2时,弹簧的长度最长 D.M的速度为v0/2时,弹簧的长度最短
【答案】 BD
9.如图所示,在光滑的水平面上放有一物体M,物体上有一光滑的半圆弧轨道,轨道半径为R,最低点为C,两端A、B等高,现让小滑块m从A点由静止下滑,在此后的过程中,则 ( )
A.M和m组成的系统机械能守恒,动量守恒 B.M和m组成的系统机械能守恒,动量不守恒
C.m从A到C的过程中M向左运动,m从C到B的过程中M向右运动 D.m从A到B的过程中,M运动的位移为
mR
M+m
【答案】 B
10.(多选)某人身系弹性绳自高空p点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c点是人所到达的最低点,b点是人静止悬吊时的平衡位置,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.从p至c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量 B.从p至c过程中重力所做功等于人克服弹力所做的功 C.从p至b过程中人的速度不断增大 D.从a至c过程中加速度方向保持不变
【解析】 人完成从p到c的过程中经历了自由下落、变加速、变减速三个运动过程.考虑全过程p至c,外力的总冲量等于重力的冲量和弹性绳的弹力冲量的矢量和,由动量定理知人所受外力的总冲量等于人的动量变化,人在p和c两处,速度均为零即动量都为零,因此动
量的变化为零,则有重力的冲量与弹性绳弹力的冲量大小相等,方向相反,总冲量为零,选项A错;同样人在p和c两处,动能均为零,动能的变化为零,由动能定理知,重力所做的功等于人克服弹力所做的功,选项B正确;人由p到b的过程,前一过程(p~a)自由落体,后一过程(a~b)由于弹性绳伸长,弹力F增加,重力G不变,人所受合力G—F不断减小,方向向下,人做的是加速度在减小的加速运动,选项C正确;由于b是人静止悬吊时的平衡位置,当人由b运动至c的过程,弹力大于重力,合力方向向上,加速度方向向上,因此选项D错. 【答案】 BC
14.如图所示,木块A的质量mA=1 kg,足够长的木板B的质量mB=4 kg,质量为mC=2 kg的木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦.现使A以v0=10 m/s的初速度向右匀速运动,与B碰撞后将以vA′=4 m/s速度弹回.求:
(1)B运动过程中的最大速度. (2)C运动过程中的最大速度.
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【答案】 (1)3.5 m/s (2) m/s
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