[A组·基础题]
1.有甲、乙两碰碰车沿同一直线相向而行,在碰前双方都关闭了动力,且两车动量关系为p甲>p乙.假设规定p甲方向为正,不计一切阻力,则( C )
A.碰后两车可能以相同的速度沿负方向前进,且动能损失最大 B.碰撞过程甲车总是对乙车做正功,碰撞后乙车一定沿正方向前进
C.碰撞过程甲车可能反弹,且系统总动能减小,碰后乙车一定沿正方向前进 D.两车动量变化量大小相等,方向一定是Δp甲沿正方向,Δp乙沿负方向
2. (2019·莆田一中月考)沿光滑水平面在同一条直线上运动的两物体A、B碰撞后以共同的速度运动,该过程的位移—时间图象如图所示.则下列判断正确的是( A )
A.A、B的质量之比为1∶2 B.碰撞前后A的运动方向相同
C.碰撞过程中A的动能变大,B的动能减小 D.碰前B的动量较小
解析:根据位移-时间图象的斜率表示速度,知碰撞前后A的运动方向相反,B错误;碰撞前,A的ΔxA20-30ΔxB20-10
速度vA=Δt=2=-5 m/s,B的速度为vB=Δt=2=10 m/s,碰撞后,A、B的共同速度
A
B
Δx20-10
为v=Δt=2=5 m/s,碰撞前后A的动能不变,B的动能减小,根据动量守恒定律得mAvA+mBvB=(mA+mB)v,解得mA∶mB=1∶2,A正确,C错误;碰撞前,A的动量为PA=mAvA,B的动量为PB=mBvB,则得PA∶PB=1∶4,B的动量较大,D错误.
3. (2018·湖南六校联考)如图所示,A、B两小球静止在光滑水平面上,用轻弹簧相连接,A球的质量小于B球的质量.若用锤子敲击A球使A得到v的速度,弹簧压缩到最短时的长度为L1;若用锤子敲击B球使B得到v的速度,弹簧压缩到最短时的长度为L2,则L1与L2的大小关系为( C )
A.L1>L2
B.L1<L2
C.L1=L2 D.不能确定
解析:若用锤子敲击A球,两球组成的系统动量守恒,当弹簧最短时,两者的共速,则mAv=(mA+mAvmAmBv21212
mB)v′,解得v′=,弹性势能最大,最大为ΔEp=2mAv-2(mA+mB)v′=;若
?mA+mB?2?mA+mB?mBv1
用垂直敲击B球,同理可得mBv=(mA+mB)v″,解得v″=,弹性势能最大为ΔEp=2mBv2
?mA+mB?mAmBv212
-2(mA+mB)v″=,即两种情况下弹簧压缩最短时,弹性势能相等,故L1=L2,C正确.
2?mA+mB?4.(2019·山东乐陵一中月考)如图甲所示,物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为2 kg,现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的v-t图象如图乙所示,则可知( B )
A.A的质量为4 kg
B.运动过程中A的最大速度为vm=4 m/s C.在A离开挡板前,系统动量守恒、机械能守恒 D.在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为5 J
解析:解除对弹簧的锁定,A离开挡板后,系统动量守恒、机械能守恒,B速度最大时,A的速度最小为零,且此时弹簧处于原长,B的速度最小时,A的速度最大,设A的质量为m,此时A的速度为12121v,根据动量守恒和机械能守恒有:mv+2×1=2×3,2mv+2×2×1=2×2×32,可得m=1 kg,v=4 m/s ,A错误、B正确;在A离开挡板前,由于挡板对A有作用力,所以A、B系统所受合外力不为零,则系统动量不守恒,故C错误;当A、B速度相等时,A、B动能之和最小,根据机械能守恒1定律,此时弹性势能最大.根据机械能守恒定律和动量守恒定律,有:mBvmax=(mB+m)v共,Epmax=212
mBv2-(mmaxB+m)v共,联立解得:Epmax=3 J,故D错误. 2
5.(多选)在质量为M的小车中挂有一单摆,摆球的质量为m0,小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动,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,下列情况可能发生的是( BC )
A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为 v1、v2、v3,满足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3 B.摆球的速度不变,小车和木块的速度变化为v1和v2,满足Mv=Mv1+mv2 C.摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v1,满足Mv=(M+m)v1
D.小车和摆球的速度都变为v1,木块的速度变为v2,满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2
6.(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( BD )
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 v0
C.M的速度为2时,弹簧的长度最长 v0
D.M的速度为2时,弹簧的长度最短
7.(多选)(2019·辽宁六校联考)质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A球的动量是7 kg· m/s,B球的动量是5 kg· m/s ,当A球追上B球发生碰撞,则碰撞后A、B两球的动量可能值是( CD )
A.pA=-2 kg· m/s ,pB=14 kg· m/s B.pA=-4 kg· m/s ,pB=16 kg· m/s C.pA=6 kg· m/s ,pB=6 kg· m/s D.pA=5 kg· m/s ,pB=7 kg· m/s
p2A解析:碰撞前系统总动量p=pA+pB=12 kg·m/s,由题意,设mA=mB=m,碰前总动能为:Ek=2m+p272523722142100B
若pA=-2 kg·m/s,pB=14 kg·m/s,系统动量守恒,碰撞后的总动能:2m=2m+2m=m;2m+2m=m42162136>Ek,不可能,A错误;若pA=-4 kg·m/s,pB=16 kg·m/s碰撞后的总动能:2m+2m=m>Ek,不6236可能,B错误;若pA=pB=6 kg·m/s,系统动量守恒,碰撞后的总动能2×2m=m<Ek,是可能的,C
527237
正确;若pA=5 kg·m/s,pB=7 kg·m/s系统动量守恒,碰撞后的总动能2m+2m=m=Ek,是可能的,D正确.
8.(多选)如图甲所示,长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=4 kg的小物体B以水平速度v0=2 m/s滑上原来静止的长木板A的上表面.由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( AD )
A.木板A获得的动能为2 J B.系统损失的机械能为2 J C.木板A的最小长度为2 m D.A、B间的动摩擦因数为0.1
[B组·能力题]
9.(多选)(2018·凉山检测)如图所示,水平面右端相切连接一竖直放置的半圆形轨道,半径R=0.4 m,所有接触面光滑且绝缘,在距A点正上方0.1 m处固定一带+Q电量的点电荷,在水平面上有两个质量分别为M=4 kg,m=2 kg的静止不带电小球(视为质点),中间夹着一个被压缩的轻弹簧(弹簧与两球不粘连),现突然释放弹簧,球m向右运动,脱离弹簧后继续滑向A点,在A点速度v=6 m/s ,在此处瞬间让m球带上负电荷,m球能从A点沿圆弧运动到B点.取g=10 m/s2,则( BD )
A.两球弹开的过程中,弹簧释放的弹性势能为36 J B.两球弹开的过程中,弹簧对M球的冲量大小为12 N·s
C.m球从A点沿圆弧运动到B点过程中,电势能减少,机械能增加 D.m球能运动到B点,在B点的速度一定大于2 m/s
解析:小球m被弹开时的速度为v1=6 m/s ,由动量守恒定律:mv1=Mv2,解得v2=3 m/s ,则两球1212112弹开的过程中,弹簧释放的弹性势能为Ep=2mv1+2Mv2=2×2×6 J+2×4×32 J=54 J,选项A错误;两球弹开的过程中,弹簧对M球的冲量大小为IM=Mv2=12 N·s,选项B正确;因m在A点带上了负电,则从A到B的过程中,+Q电量的点电荷对m做负功,电势能增加,机械能减小,选项C错误;
相关推荐: