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動(dòng)量守恒定律及答案
一.選擇題(共32小題)
1.把一支槍水平固定在小車(chē)上,小車(chē)放在光滑的水平面上,槍發(fā)射出一顆子彈
時(shí),關(guān)于槍、彈、車(chē),下列說(shuō)法正確的是()
A.槍和彈組成的系統(tǒng),動(dòng)量守恒
B.槍和車(chē)組成的系統(tǒng),動(dòng)量守恒
C.因?yàn)闃審椇蜆屚仓g的摩擦力很大,使系統(tǒng)的動(dòng)量變化很大,故系統(tǒng)動(dòng)量
守恒
D.三者組成的系統(tǒng),動(dòng)量守恒,因?yàn)橄到y(tǒng)只受重力和地面支持力這兩個(gè)外力
作用,這兩個(gè)外力的合力為零
2.靜止的實(shí)驗(yàn)火箭,總質(zhì)量為M.當(dāng)它以對(duì)地速度為V。噴出質(zhì)量為Am的高溫
氣體后,火箭的速度為()
Amvo_△嗎_
M-AmMMM-Am
3.據(jù)新華社報(bào)道,2018年5月9日凌晨,我國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭,在太原衛(wèi)星
發(fā)射中心完或第274次發(fā)射任務(wù),成功發(fā)射高分五號(hào)衛(wèi)星,該衛(wèi)星是世界上
第一顆實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣和陸地綜合觀測(cè)的全譜段高光譜衛(wèi)星。最初靜止的運(yùn)載火
箭點(diǎn)火后噴出質(zhì)量為M的氣體后,質(zhì)量為m的衛(wèi)星(含未脫離的火箭)的速
度大小為v,不計(jì)衛(wèi)星受到的重力和空氣阻力。則在上述過(guò)程中,衛(wèi)星所受沖
量大小為()
A.MvB.(M+m)vC.(M-m)vD.mv
4.在光滑的水平面上有一輛平板車(chē),一個(gè)人站在車(chē)上用大錘敲打車(chē)的左端(如
圖)。在連續(xù)的敲打下,關(guān)于這輛車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法中正確的是()
A.由于大錘不斷的敲打,小車(chē)將持續(xù)向右運(yùn)動(dòng)
B.由于大錘與小車(chē)之間的作用力為內(nèi)力,小車(chē)將靜止不動(dòng)
C.在大錘的連續(xù)敲打下,小車(chē)將左右移動(dòng)
D.在大錘的連續(xù)敲打下,小車(chē)與大錘組成的系統(tǒng),動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒
5.設(shè)a、b兩小球相撞,碰撞前后都在同一直線上運(yùn)動(dòng)。若測(cè)得它們相撞前的速
度為va、Vb,相撞后的速度為v,、可知兩球的質(zhì)量之比等于()
叱
A.
V--VuV.-V.
C.——D.
va-vbvb—b
6.兩個(gè)質(zhì)量相等的小球在光滑水平面上沿同一直線同向運(yùn)動(dòng),A球的動(dòng)量是
8kg?m/s,B球的動(dòng)量是6kg?m/s,A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞,則碰撞后A、B
兩球的動(dòng)量可能為()
A.PA=O,pB=l4kg?m/s
B.pA=4kg?m/s,pB=10kg?m/s
C.pA=6kg*m/s,pe=8kg*m/s
D.pA=7kg?m/s,pB=8kg*m/s
7.質(zhì)量為m】=2kg和m2的兩個(gè)物體在光滑的水平面上正碰,碰撞時(shí)間不計(jì),其
X-t(位移-時(shí)間)圖象如圖所示,則m2的質(zhì)量等于()
A.3kgB.4kgC.5kgD.6kg
8.如圖所示,光滑水平面上,甲、乙兩個(gè)球分別以大小為vi=lm/s、V2=2m/s的
速度做相向運(yùn)動(dòng),碰撞后兩球粘在一起以0.5m/s的速度向左運(yùn)動(dòng),則甲、乙
兩球的質(zhì)量之比為()
中乙
A.1:1B.1:2C.1:3D.2:1
9.質(zhì)量為1kg的木板B靜止在水平面上,可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A從木板的左側(cè)沿
木板上表面水平?jīng)_二木板,如圖甲所示。A和B經(jīng)過(guò)1s達(dá)到同一速度,之后
共同減速直至靜止,A和B運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示,取g=10m/s2,則物
塊A的質(zhì)量為()
A.lkgB.3kgC.2kgD.6kg
10.如圖,A、B是兩個(gè)用等長(zhǎng)細(xì)線懸掛起來(lái)的大小可忽略不計(jì)的小球,m8=3niA.B
球靜止,拉起A球,使細(xì)線與豎直方向偏角為30。,由靜止釋放,在最低點(diǎn)A
與B發(fā)生彈性碰撞。不計(jì)空氣阻力,則關(guān)于碰后兩小球的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正
A.A靜止,B向右,且偏角小于30。
B.A向左,B向右,且偏角都等于30。
C.A向左,B向右,A偏角小于B偏角,且都小于30。
D.A向左,B向右,A偏角等于B偏角,且都小于30。
11.質(zhì)量分別為ma=0.5kg,mb=1.5kg的物體a、b在光滑水平面上發(fā)生正碰,若
不計(jì)碰撞時(shí)間,它們碰撞前后的位移-時(shí)間圖象如圖所示,則下列說(shuō)法正確
A.碰撞前a物體的動(dòng)量大小為4kg?m/s
B.碰撞前b物體的動(dòng)量大小為零
C.碰撞過(guò)程中b物體受到的沖量為1N”
D.碰撞過(guò)程中a物體損失的動(dòng)量大小為lkg?m/s
12.在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球發(fā)生正碰,卜列說(shuō)法正確的是()
A.碰撞之前,被碰小球的動(dòng)量一定比另一小球的動(dòng)量小
B.碰撞前后,被碰小球的速度一定變大
C.碰撞前后,兩小球的動(dòng)量變化量一定大小相等,方向相反
D.碰撞前后,被碰小球的動(dòng)量一定變大
13."打羽毛球〃是一種常見(jiàn)的體育健身活動(dòng)。當(dāng)羽毛球以5m/s的水平速度飛來(lái)
時(shí),運(yùn)動(dòng)員迅速揮拍以10m/s的水平速度迎面擊球,假設(shè)羽毛球和羽毛球拍
的碰撞為彈性碰撞,且球拍的質(zhì)量遠(yuǎn)大于球的質(zhì)量,羽毛球反彈的速度大小
為()
A.25m/sB.2Om/sC.15m/sD.5m/s
14.如圖所示,光滑水平桌面上有兩個(gè)大小相同的小球,mi:m2=2:1,球1以
3m/s的速度與靜止的球2發(fā)生正碰并粘在一起,己知桌面距離地面的高度
h=1.25m,g=10m/s2,則落地點(diǎn)到桌面邊沿的水平距離為()
2
C.1.5mD.2.0m
15.如圖所示,木塊A、B置于光滑水平桌面上,木塊A沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)與
B相碰,碰后粘連在一起,將彈簧壓縮到最短。則木塊A、B和彈簧組成的系
統(tǒng),從A、B相碰到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中()
A.動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒
B.動(dòng)量不守恒、機(jī)械能不守恒
C.動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒
D.動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒
16.質(zhì)量為1kg的物體從距地面5m高處自由下落,落在正以5m/s的速度沿水
平方向勻速前進(jìn)的小車(chē)上,車(chē)上裝有砂子,車(chē)與砂的總質(zhì)量為4kg,地面光滑,
則車(chē)后來(lái)的速度為(g=10m/s2)()
A.4m/sB.5m/sC.6m/sD.7m/s
17.如圖所示,某人站在一輛平板車(chē)的右端,車(chē)靜止在光滑的水平地面上,現(xiàn)人
用鐵錘連續(xù)敲擊車(chē)的右端。下列對(duì)平板車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況描述正確的是()
A.錘子掄起的過(guò)程中,車(chē)向右運(yùn)動(dòng)
B.錘子下落的過(guò)程中,車(chē)向左運(yùn)動(dòng)
C.錘子掄至最高點(diǎn)時(shí),車(chē)速度為0
D.錘子敲擊車(chē)瞬間,車(chē)向左運(yùn)動(dòng)
18.如圖所示,兩個(gè)大小相等、質(zhì)量均為1kg的小球A、B靜止在光滑水平面上,
現(xiàn)給小球A水平向右的瞬時(shí)沖量l=2N?s,小球A向右運(yùn)動(dòng)并與小球B發(fā)生對(duì)
心碰撞,兩小球碰撞過(guò)程中系統(tǒng)的機(jī)械能損失可能為()
A.0.8JB.1.2JC.1.6JD.2J
19.臺(tái)球是一項(xiàng)深受人們喜愛(ài)的休閑運(yùn)動(dòng),美式臺(tái)球中共由大小相同的1個(gè)白球
(母球)15個(gè)花球(色球)組成,又稱(chēng)花式臺(tái)球。如圖在某次擊球過(guò)程中,
白球以3m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)與靜止的黑球發(fā)生正碰,假設(shè)白球與黑球質(zhì)量相
等,碰撞中沒(méi)有機(jī)械能損失,將臺(tái)球視為質(zhì)點(diǎn),通過(guò)計(jì)算得到兩球碰撞后的
運(yùn)動(dòng)情況為()
A.白球靜止,黑球以3m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)
B.黑球靜止,白球以3m/s的速度反彈向左運(yùn)動(dòng)
C.白球和黑球都以下1.5m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)
D.白球以3m/s的速度反彈向左運(yùn)動(dòng),黑球以3m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)
20.如圖所示,一砂袋用無(wú)彈性輕細(xì)繩懸于O點(diǎn)。開(kāi)始時(shí)砂袋處于靜止?fàn)顟B(tài),
一彈丸以水平速度V。擊中砂袋后未穿出,二者共同擺動(dòng)。若彈丸質(zhì)量為m,
砂袋質(zhì)量為5m,彈丸和砂袋形狀大小忽略不計(jì),彈丸擊中沙袋后漏出的沙子
質(zhì)量忽略不計(jì),不計(jì)空氣阻力,重力加速度為go下列說(shuō)法中正確的是()
A.彈丸打入砂袋過(guò)程中,細(xì)繩所受拉力大小保持不變
B.彈丸打入砂袋過(guò)程中,彈丸對(duì)砂袋的沖量大小大于砂袋對(duì)彈丸的沖量大小
C.彈丸打入砂袋過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量為坐■
72
D.砂袋和彈丸一起擺動(dòng)所達(dá)到的最大高度為」
72g
21.如圖所示,在光滑絕緣的水平面上有兩個(gè)電荷量分別為Q和q的滑塊,兩
滑塊的質(zhì)量相等,兩滑塊的電性相同,電荷量Q>q.一開(kāi)始,帶電荷量為q
的滑塊靜止,帶電荷量為Q的滑塊以某一初速度v從遠(yuǎn)處向右運(yùn)動(dòng),貝“)
Q<7
77777^^777777777^7^77777777777777777
A.兩滑塊的加速度始終相同
B.兩滑塊的速度相同時(shí),兩滑塊間的電勢(shì)能最大
C.兩滑塊的總動(dòng)量先變小,后變大
D.兩滑塊最終以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)
22.如圖所示在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為M=2m的斜面,斜面
表面光滑、高度為h、傾角為9.一質(zhì)量為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(guò)程中機(jī)械能損失。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到達(dá)的最大高
23.如圖所示,一質(zhì)量為0.5kg的一塊橡皮泥自距小車(chē)上表面1.25m高處由靜止
下落,恰好落入質(zhì)量為2kg、速度為2.5m/s沿光滑水平地面運(yùn)動(dòng)的小車(chē)上,
并與小車(chē)一起沿水平地面運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確
的是()
2/力龍/汾濟(jì)力
A.橡皮泥下落的時(shí)間為0.3s
B.橡皮泥與小車(chē)一起在水平地面上運(yùn)動(dòng)的速度大小為3.5m/s
C.橡皮泥落入小車(chē)的過(guò)程中,橡皮泥與小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D.整個(gè)過(guò)程中,橡皮源與小車(chē)組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為7.5J
24.如圖所示,豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道下端與光滑水平桌面相切,
小滑塊B靜止在圓弧軌道的最低點(diǎn)?,F(xiàn)將小滑塊A從圓弧軌道的最高點(diǎn)無(wú)初
速度釋放。已知圓弧軌道半徑R=l.8m,小滑塊的質(zhì)量關(guān)系是mB=2mA,重力
加速度g=10m/s2.則碰后小滑塊B的速度大小不可能是()
小一晨…f
A.5m/sB.4m/sC.3m/sD.2m/s
25.質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個(gè)木塊間用輕彈簧相連,放在光滑水平面上,
A緊靠豎直墻。用水平力向左緩慢推B,將彈簧壓縮一定長(zhǎng)度,此過(guò)程中推到
某位置時(shí)推力做功大小為W.如圖所示,在此位置物體靜止時(shí)突然撤去推力
(此時(shí)物體速度為零),卜.列說(shuō)法中正確的是()
A/VWWVWB
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
A.在彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程中,墻對(duì)A的沖量大小為2名示
B.在彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程中,墻對(duì)A、B系統(tǒng)做的功大小為W
C.當(dāng)A、B之間距離最大時(shí),B的速度大小為例
D.當(dāng)A、B之間距離最大時(shí),B的速度大小黜
26.如圖所示,光滑絕緣水平軌道上帶正電的甲球,以某一水平速度射向靜止在
軌道上帶正電的乙球,當(dāng)它們相距最近時(shí),甲球的速度變?yōu)樵瓉?lái)的工.已知
3
兩球始終來(lái)接觸,剛甲、乙兩球的質(zhì)量之比為()
-?乙
A.I:IB.I:2C.1:3D.I:4
27.如圖所示,A、B兩物塊放在光滑的水平面上,一輕彈簧放在A、B之間與A
相連,與B接觸到不連接,彈簧剛好處于原長(zhǎng),將物塊A鎖定,物塊C與A、
B在一條直線上,三個(gè)物塊的質(zhì)量相等,現(xiàn)讓物塊C以v=2m/s的速度向左運(yùn)
動(dòng),與B相碰并粘在一起,當(dāng)C的速度為零時(shí),解除A的鎖定,則A最終獲
得的速度大小為()
__[cl
,“疥力》〃77H“〃“八〃〃〃〃:
A?,1"ID/SR2/C.亭m/sD.手/s
ym/s
乙
28.A、B兩球沿一直線發(fā)生正碰,如圖所示的s?t圖象記錄了兩球碰撞前后的
運(yùn)動(dòng)情況,圖中的a、b分別為碰撞前的位移圖象.碰撞后兩物體粘合在?起,
c為碰撞后整體的位移圖象.若A球的質(zhì)量mA=2kg,則下列說(shuō)法中正確的是
()
A.B球的質(zhì)量mB=lkg
B.相碰時(shí),B對(duì)A所施沖量大小為3N?S
C.碰撞過(guò)程損失的動(dòng)能為10J
D.A、B碰前總動(dòng)量為-3kg*m/s
29.質(zhì)量為m的子彈,以水平速度V。射入靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的木塊,
并留在其中.在子彈進(jìn)入木塊過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()
A.子彈動(dòng)能減少量等于木塊動(dòng)能增加量
B.子彈動(dòng)量減少量等于木塊動(dòng)量增加量
C.子彈動(dòng)能減少量等于子彈和木塊內(nèi)能增加量
D.子彈對(duì)木塊的沖量大于木塊對(duì)子彈的沖量
30.如圖所示,質(zhì)量為0.5kg的小球在距離車(chē)底面高20m處以一定的初速度向左
平拋,落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右勻速行駛的敞篷小車(chē)中,車(chē)底涂
有一層油泥,車(chē)與油泥的總質(zhì)量為4kg,若小球在落到車(chē)底前瞬時(shí)速度是
25m/s,Kg=IOm/s2,則當(dāng)小球與小車(chē)相對(duì)靜止時(shí),小車(chē)的速度大小是()
%-
kJ卜
A.4m/sB.5m/sC.8.5m/sD.9.5m/s
31."爆竹聲中一歲除,春風(fēng)送暖入屠蘇〃,爆竹聲響是辭舊迎新的標(biāo)志,是喜慶
心情的流露.有一個(gè)質(zhì)量為3m的爆竹從地面斜向上拋出,上升h后到達(dá)最
高點(diǎn),此時(shí)速度大小為vo、方向水平向東,在最高點(diǎn)爆炸成質(zhì)量不等的兩塊,
其中一塊質(zhì)量為2m,速度大小為v,方向水平向東;重力加速度為g.則()
A.爆竹在最高點(diǎn)爆炸過(guò)程中,整體的動(dòng)量守恒
B.質(zhì)量為m的一塊,其速度為2V?3Vo
C.質(zhì)量為m的一塊,在落地過(guò)程中重力沖量的大小為mg,畫(huà),方向豎直向
質(zhì)量為2m的一塊,在落地過(guò)程中重力沖量的大小為2mgJa,方向水平
32.一只爆竹豎直升空后,在高為h處達(dá)到最高點(diǎn)并發(fā)生爆炸,分成質(zhì)量不同的
兩塊,兩塊質(zhì)量之比為3:1,其中質(zhì)量小的一塊獲得大小為v的水平速度,
重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則兩塊爆竹落地后相距()
2018年11月12日高中物理02的高中物理組卷
參考答案與試題解析
一.選擇題(共32小題)
1.把一支槍水平固定在小車(chē)_L,小車(chē)放在光滑的水平面,,槍發(fā)射出一顆子彈
時(shí),關(guān)于槍、彈、車(chē),下列說(shuō)法正確的是()
A.槍和彈組成的系統(tǒng),動(dòng)量守恒
B.槍和車(chē)組成的系統(tǒng),動(dòng)量守恒
C.因?yàn)闃審椇蜆屚仓g的摩擦力很大,使系統(tǒng)的動(dòng)量變化很大,故系統(tǒng)動(dòng)量
守恒
D.二者組成的系統(tǒng),動(dòng)量守恒,因?yàn)橄到y(tǒng)只受重力和地面支持力這兩個(gè)外力
作用,這兩個(gè)外力的合力為零
【分析】明確動(dòng)量守恒的條件,根據(jù)題意分析給出的系統(tǒng)是否滿足系統(tǒng)所受外力
之和為零即可解答。
【解答】解:A、槍和彈組成的系統(tǒng),由于小車(chē)對(duì)槍有外力,槍和彈組成的系統(tǒng)
外力之和不為零,所以動(dòng)量不守恒。故A錯(cuò)誤;
B、槍和車(chē)組成的系統(tǒng),由于子彈對(duì)槍有作用力,導(dǎo)致槍和車(chē)組成的系統(tǒng)外力之
和不為零,所以動(dòng)量不守恒。故B錯(cuò)誤;
C、槍彈和槍筒之間的摩擦力為內(nèi)力,系統(tǒng)是否守恒與槍彈和槍筒之間的摩擦力
大小無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D、槍、彈、車(chē)組成的系統(tǒng),它們之間相互作用的力為內(nèi)力,比如槍彈和槍筒之
間的摩擦力,系統(tǒng)所受外力之和為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,故D正確;
故選:Do
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握動(dòng)量守恒的條件,即系統(tǒng)所受的合外力為冬,知道
系統(tǒng)內(nèi)物體相互作用的力為內(nèi)力。
2.靜止的實(shí)驗(yàn)火箭,總質(zhì)量為M,當(dāng)它以對(duì)地速度為V。噴出質(zhì)量為△m的高溫
氣體后,火箭的速度為()
Airiv0_Amvo△嗎_
M-AmMMM-Aro
【分析】以火箭和氣體租車(chē)的系統(tǒng)為研究對(duì)象,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律,可以求出噴
氣后火箭的速度。
【解答】解:以火箭和氣體組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,選高溫氣體的速度方向?yàn)檎?
由動(dòng)量守恒定律得:
(M-Am)vz+Amvo=O,
解得:vG-巴里,故D正確,ABC錯(cuò)誤。
M-Am
故選:Do
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用,要注意研究對(duì)象和正方向的選取,明
確本題中質(zhì)量關(guān)系。
3.據(jù)新華社報(bào)道,2018年5月9日凌晨,我國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭,在太原衛(wèi)星
發(fā)射中心完或第274次發(fā)射任務(wù),成功發(fā)射高分五號(hào)衛(wèi)星,該衛(wèi)星是世界上
第一顆實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣和陸地綜合觀測(cè)的全譜段高光譜衛(wèi)星。最初靜止的運(yùn)載火
箭點(diǎn)火后噴出質(zhì)量為M的氣體后,質(zhì)量為m的衛(wèi)星(含未脫離的火箭)的速
度大小為v,不計(jì)衛(wèi)星受到的重力和空氣阻力。則在上述過(guò)程中,衛(wèi)星所受沖
量大小為()
A.MvB.(M+m)vC.(M-m)vD.mv
【分析】根據(jù)動(dòng)量定理可知,衛(wèi)星受力的沖量等于衛(wèi)星動(dòng)量的變化。
【解答】解:噴出氣體過(guò)程中衛(wèi)星的重力和空氣阻力可忽略不計(jì),可知在火箭發(fā)
射的過(guò)程中衛(wèi)星受到氣體對(duì)衛(wèi)星的沖量等于衛(wèi)星動(dòng)量的變化,貝人
l=Amv=mv,故ABC錯(cuò)誤,D正確
故選:Do
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用,考查了求導(dǎo)彈的速度問(wèn)題,知道發(fā)射
過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒是解題的前提,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律可以解題。
4.在光滑的水平面上有一輛平板車(chē),一個(gè)人站在車(chē)上用大錘敲打車(chē)的左端(如
圖)。在連續(xù)的敲打下,關(guān)于這輛車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法中正確的是()
A.由于大錘不斷的敲打,小車(chē)將持續(xù)向右運(yùn)動(dòng)
B.由于大錘與小車(chē)之間的作用力為內(nèi)力,小車(chē)將靜止不動(dòng)
C.在大錘的連續(xù)敲打下,小車(chē)將左右移動(dòng)
D.在大錘的連續(xù)敲打下,小車(chē)與大錘組成的系統(tǒng),動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒
【分析】把人和小車(chē)看成一個(gè)系統(tǒng),系統(tǒng)在水平方向不受外力,水平動(dòng)量守恒,
根據(jù)動(dòng)量守恒定律分析人連續(xù)敲打小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況即可。
【解答】解:ABC、人和錘、車(chē)組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力,系統(tǒng)動(dòng)量守
恒,總動(dòng)量為零。在錘掄起的過(guò)程中,錘在水平方向上的速度方向向左,由
水平動(dòng)量守恒知,小車(chē)的速度向右。錘從最高點(diǎn)下落至剛接觸車(chē)的過(guò)程中,
錘在水平方向上的速度方向向右,小車(chē)的速度向左,所以在大錘的連續(xù)敲打
下,小車(chē)將左右移動(dòng),不能持續(xù)向右運(yùn)動(dòng),故AB錯(cuò)誤,C正確。
D、在大錘的連續(xù)敲打下,小車(chē)與大錘組成的系統(tǒng),豎直方向的合力不等于零,
系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒。人要做功,系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒,故D錯(cuò)誤。
故選:Co
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是要知道系統(tǒng)的水平動(dòng)量守恒,但總動(dòng)量不守恒,運(yùn)用
動(dòng)量守恒定律分析小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。
5.設(shè)a、b兩小球相撞,碰撞前后都在同一直線上運(yùn)動(dòng)。若測(cè)得它們相撞前的速
度為Va、vb,相撞后的速度為V/、Vb',可知兩球的質(zhì)量之比區(qū)等于()
叱
A,B,
Va-VaVb-Vb
?/?
C.——D.
va-vbvb7b
【分析】?jī)汕蚺鲎策^(guò)程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律列式,可以求出網(wǎng)球
的質(zhì)量之比。
【解答】解:兩球碰撞過(guò)程系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,以碰撞前A的速度方向?yàn)檎较?
由動(dòng)量守恒定律得:
maVa+mbVb=maVa'+mbVb',
故選:Ao
【點(diǎn)評(píng)】本題是碰撞類(lèi)型,要掌握碰撞的基本規(guī)律:動(dòng)量守恒定律。要知道本題
提供了一種研究?jī)汕蛸|(zhì)量關(guān)系的方法。
6.兩個(gè)質(zhì)量相等的小球在光滑水平面上沿同一直線同向運(yùn)動(dòng),A球的動(dòng)量是
8kg*m/s,B球的動(dòng)量是6kg?m/s,A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞,則碰撞后A、B
兩球的動(dòng)量可能為()
PA=0,pB=l4kg?m/s
PA=4kg,m/s,pB=10kg?m/s
pA=6kg?m/s,pB=8kg*m/s
D.pA=7kg?m/s,pB=8kg?m/s
【分析】當(dāng)A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞時(shí),系統(tǒng)遵守動(dòng)量守恒。根據(jù)碰撞過(guò)程中
系統(tǒng)的動(dòng)量守恒定律和總動(dòng)能不增加,列式進(jìn)行分析。
【解答】解:以A、B兩球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象。設(shè)兩球的質(zhì)量均為m。當(dāng)A
球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞,遵守動(dòng)量守恒。
碰撞前總動(dòng)量為:P^PA+PB-(8+6)kg*m/s=14kg*m/so碰撞前總動(dòng)能為:
,2,2
E1工+工=$+?尤?=螞;
2m2IB21rl21rlID
A、碰撞后,總動(dòng)量為p=PA十PB=(0+14)kgTTl/b=14kgTTl/b,符合動(dòng)量守恒定律,
222
碰撞后總動(dòng)能為Ek=^+也="一=組>EJ,總動(dòng)能增加,違反了能量守恒定
21n2m21rlID
律,不可能,故A錯(cuò)誤。
B、碰撞后,總動(dòng)量為P=PA+PB=(4+10)kg*m/s=14kg?m/s,符合動(dòng)量守恒定律。
碰撞后總動(dòng)能為£卜=21+應(yīng)4+支-藥〉EJ,總動(dòng)能增加,違反了能量守
21n21n21rl2IDID
恒定律,不可能,故B錯(cuò)誤。
C、碰撞后,總動(dòng)量為P=PA+PB=(6+8)kg*m/s=14kg?m/s,符合動(dòng)量守恒定律。
碰撞后總動(dòng)能為Ek=±l+±i=式+更:也E3總動(dòng)能不變,是可能的,故C
2m21n21rl21rlm
正確。
D>碰撞后,總動(dòng)量為p=PA+PB=(7+8)kg*m/s=15kg*m/s,動(dòng)量不守恒,不可能,
故D錯(cuò)誤。
故選:Co
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于碰撞過(guò)程,往往根據(jù)三大規(guī)律進(jìn)行分析:1、是動(dòng)量守恒定律;2、
總動(dòng)能不增加;3、符合物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況。
7.質(zhì)量為m1=2kg和m2的兩個(gè)物體在光滑的水平面上正碰,碰撞時(shí)間不計(jì),其
X-t(位移-時(shí)間)圖象如圖所示,則m2的質(zhì)量等于()
【分析】x-t圖象的斜率等于速度,根據(jù)圖象的斜率求出碰撞前后兩球的速度,
再根據(jù)碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒即可求解m2。
【解答】解:根據(jù)x-t圖象的斜率等于速度,可知碰撞前m2是靜止的,
mi的速度為:vi二二LWm/s=4m/s
112
/
碰后mi的速度為:v\=X1=^~^m/s=-2m/s,
t16-2
m2的速度為:V'2=、2」6-8m/=2m/s,
t26-2
以兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,取碰撞前◎的速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)
量守恒定律有:
mivi=mivj+m2V2’,
代入數(shù)據(jù)得:2X4=2X(-2)+m2X2,
解得:m2=6kg;
故選:Do
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要掌握碰撞的基本規(guī)律:動(dòng)量守恒定律,要知道x-t
圖象的斜率等于速度,要注意斜率的正負(fù)表示速度的方向。
8.如圖所示,光滑水平面上,甲、乙兩個(gè)球分別以大小為vi=lm/s、V2=2m/s的
速度做相向運(yùn)動(dòng),碰撞后兩球粘在一起以0.5m/s的速度向左運(yùn)動(dòng),則甲、乙
兩球的質(zhì)量之比為()
巾O
A.1:1R.1:7C.1:3D.7t1
【分析】甲、乙兩個(gè)球碰撞過(guò)程中,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律可以求得
甲、乙兩球的質(zhì)量之比。
【解答】解:設(shè)碰撞前甲球的速度方向?yàn)檎较?,根?jù)動(dòng)量守恒定律得:
m甲vi-m乙V2=-(m甲+m乙)v
已知vi=lm/s、V2=2m/s,v=0.5m/s,解得m甲:m乙二1:1
故選:Ao
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了完全非彈性碰撞過(guò)程,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律即可正確解題,注
意要規(guī)定正方向,用符號(hào)表示速度的方向。
9.質(zhì)量為1kg的木板B靜止在水平面上,可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A從木板的左側(cè)沿
木板上表面水平?jīng)_二木板,如圖甲所示。A和B經(jīng)過(guò)1s達(dá)到同一速度,之后
共同減速直至靜止,A和B運(yùn)動(dòng)的v?t圖象如圖乙所示,取g=10m/s2,則物
塊A的質(zhì)量為()
A.lkgB.3kgC.2kgD.6kg
【分析】A、B速度相同后,一起做勻減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)速度時(shí)間圖線求出勻減速
運(yùn)動(dòng)的加速度大小,結(jié)合牛頓第二定律求出與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。隔離
對(duì)M分析,根據(jù)速度時(shí)間圖線得出0?1s內(nèi)M的加速度,根據(jù)牛頓第二定律
求出A的質(zhì)量。
【解答】解:由圖象可知,A在O?ls內(nèi)的加速度ai=V1~V°=^zl=-2m/s2,
。1
對(duì)A,由牛頓第二定律得,-mmAg二rriAai
解得AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)以=0.2。
V1Q22
由圖象知,A、B在1-3s內(nèi)的加速度a3=°~--=-lm/s,
t22
+
對(duì)AB由牛頓第二定律得-口2(mB+mA)g=(mBmA)83
解得B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)M2=O.1n
2
由圖象可知B在0-1s內(nèi)的加速度a2=^-=^=2m/so
I1
對(duì)B,由牛頓第二定律得,HimAg-|12(mB+mA)g=mBa2,
代入數(shù)據(jù)解得mA=3kg0故B正確,ACD錯(cuò)誤;
故選:Bo
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了牛頓第二定律和速度時(shí)間圖線的綜合運(yùn)用,關(guān)鍵理清A、B
的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合圖線的斜率求出加速度,根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行研究。
10.如圖,A、B是兩個(gè)用等長(zhǎng)細(xì)線懸掛起來(lái)的大小可忽略不計(jì)的小球,mB=3mA.B
球靜止,拉起A球,使細(xì)線與豎直方向偏角為30。,由靜止釋放,在最低點(diǎn)A
與B發(fā)生彈性碰撞。不計(jì)空氣阻力,則關(guān)于碰后兩小球的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正
確的是()
A.A靜止,B向右,且偏角小于30°
B.A向左,B向右,且偏角都等于30。
C.A向左,B向右,A偏角小于B偏角,且都小于30。
D.A向左,B向右,A偏角等于B偏角,且都小于30。
【分析】先根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出A球與B球碰撞前瞬間的速度。兩球碰撞
過(guò)程動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒,由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以求出碰
后瞬間兩球的速度,再由機(jī)械能守恒定律分析兩球的偏角關(guān)系。
【解答】解:設(shè)A球與B球碰撞前瞬間的速度為vo.碰撞后瞬間A、B兩球的速
度分別為VA、vB.碰撞前,A球下擺過(guò)程,由機(jī)械能守恒定律得:
rriAgL(1-cos30°)=-LmAVo2o
2
碰撞過(guò)程,取水平向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律得:
mAVo=mAVA+mBVB
—mAVo2=—mAVA2+—mBVB2O
222
聯(lián)立以上三式解得:
VA==>
'yv0-yA/gL(2-V^)方向向左。
VB=
fv0=|VgL(2-^)^方向向
設(shè)部后A球的偏角為a,B球的偏角為伍由機(jī)械能守恒定律
2
對(duì)A球有:A4nAVA=mAgL(1-cosa)
2
對(duì)B球有:A-mBVB2=mEgL(1-cos(3)
解得:a邛<30°
因此:A向左,B向右,A偏角等于B偏角,且都小于30。,故ABC錯(cuò)誤,D正
確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是分析兩球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,把握每個(gè)過(guò)程的物理規(guī)律,知
道小球下擺或上擺過(guò)程中機(jī)械能守恒,彈性碰撞過(guò)程中動(dòng)量和機(jī)械能都守恒,
要注意選擇正方向,用符號(hào)表示速度的方向。
11.質(zhì)量分別為ma=0.5kg,mb=1.5kg的物體a、b在光滑水平面上發(fā)生正碰,若
不計(jì)碰撞時(shí)間,它們碰撞前后的位移-時(shí)間圖象如圖所示,則下列說(shuō)法正確
的是()
04812i/s
A.碰撞前a物體的動(dòng)量大小為4kg?m/s
B,碰撞前b物體的動(dòng)量大小為零
C.碰撞過(guò)程中b物體受到的沖量為lN*s
D.碰撞過(guò)程中a物體損失的動(dòng)量大小為lkgem/s
【分析】根據(jù)圖示圖象由速度公式求出碰撞前后物體的速度,然后由動(dòng)量的計(jì)算
公式求出物體的動(dòng)量。
【解答】解:A、由圖示圖象可知,碰撞前a的速度:Va=&E=4m/s,碰撞前
L4
a的動(dòng)量:Pa=mava=0.5X4=2kg?m/s,故A錯(cuò)誤;
B、由圖示圖象可知,碰撞前b靜止,碰撞前b的動(dòng)量為零,故B正確;
C、由圖示圖象可知,碰撞由a、b的速度相等,為:v=二二竺也;lm/s,碰撞后
t12-4
z
b的動(dòng)量大小為:Pb=av=1.5Xl=1.5kg?m/s,由動(dòng)量定理可知碰撞過(guò)程中b物
體受到的沖量為1.5N”,故C錯(cuò)誤;
/=
D、碰撞后a的動(dòng)量大小為:Pamav=0.5Xl=0.5kg*m/s,碰撞過(guò)程中a物體損失
的動(dòng)量大小為:Z\Pa=Pa'-Pa=0.5-2=-1.5kg?m/So故D錯(cuò)誤;
故選:Bo
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了動(dòng)量的表達(dá)式及動(dòng)量定理的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能根
據(jù)圖象讀出a碰撞前后的速度,難度適中。
12.在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球發(fā)生正碰,下列說(shuō)法正確的是()
A.碰撞之前,被碰小球的動(dòng)量一定比另一小球的動(dòng)量小
B.碰撞前后,被碰小球的速度一定變大
C.碰撞前后,兩小球的動(dòng)量變化量一定大小相等,方向相反
D.碰撞前后,被碰小球的動(dòng)量一定變大
【分析】?jī)汕蚪M成的系統(tǒng),所受的外力矢量和為零,碰撞前后,系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
【解答】解:A、碰撞之前,被碰小球的動(dòng)量不一定比另一小球的動(dòng)量小,牧A
錯(cuò)誤。
B、碰撞過(guò)程中,兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,則碰撞前后,兩小球動(dòng)量變化量的
大小相等,方向相反。碰撞后,被碰小球的速度不一定增大,則動(dòng)量不-一定
增大,故B、D錯(cuò)誤,C正確。
故選:Co
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了動(dòng)量守恒的基本運(yùn)用,知道動(dòng)量守恒的條件,動(dòng)量守恒時(shí),
系統(tǒng)中兩物體動(dòng)量變化量大小相等,方向相反。
13."打羽毛球〃是一種常見(jiàn)的體育健身活動(dòng)。當(dāng)羽毛球以5m/s的水平速度飛來(lái)
時(shí),運(yùn)動(dòng)員迅速揮拍以10m/s的水平速度迎面擊球,假設(shè)羽毛球和羽毛球拍
的碰撞為彈性碰撞,且球拍的質(zhì)量遠(yuǎn)大于球的質(zhì)量,羽毛球反彈的速度大小
為()
A.25m/sB.20m/sC.15m/sD.5m/s
【分析】羽毛球和羽毛球拍發(fā)生的碰撞為彈性碰撞,遵守動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能
守恒定律,由此列式,求出碰后羽毛球速度表達(dá)式,對(duì)照條件:球拍的質(zhì)量
遠(yuǎn)大于球的質(zhì)量,求得羽毛球反彈的速度大小。
【解答】解:設(shè)碰撞前羽毛球和羽毛球拍的速度分別為V1和V2,碰后羽毛球和
羽毛球拍的速度分別為〃和V/o
取碰撞前羽毛球的速度方向?yàn)檎较?,根?jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得:
mivi+in2V2;rnivT十rn2V2’.①
—mivi2+—m2V22=—miVi/2+—m2V2/2.②
2222
聯(lián)立解得叫F2)%+2102V2
inj+ir)2
據(jù)題有mi<<m2,則得V/=2V2-vi=2X10-(-5)=25m/s
故選:Ao
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是彈性碰撞的基本規(guī)律:動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定
律,并能運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行近似處理。
14.如圖所示,光滑水平桌面上有兩個(gè)大小相同的小球,mi:m2=2:1,球1以
3m/s的速度與靜止的球2發(fā)生正碰并粘在一起,已知桌面距離地面的高度
h=1.25m,g=10m/s2,則落地點(diǎn)到桌面邊沿的△平距離為()
A.0.5mB.1.0mC.1.5mD.2.0m
【分析】根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出碰撞后粘在一起的速度,結(jié)合高度求出平拋運(yùn)動(dòng)
的時(shí)間,從而得出落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離。
【解答】解:對(duì)兩球組成的系統(tǒng)運(yùn)用動(dòng)量守怛,規(guī)定向右為正方向,看:
mivi=(mi+m2)v,
解得粘在一起的速度為:
叫v12
v=—--X3m/s=2m/s,
IB]+ID23
根據(jù)h=Lg12得:
2
^2h_^2Xj72T
t=s=0.5s'
則落地點(diǎn)到桌面邊沿的水平距離為:x=vt=2X0.5m=lm,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選:Bo
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了動(dòng)量守恒和平拋運(yùn)動(dòng)的綜合運(yùn)用,知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向
和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解,通過(guò)動(dòng)量守恒求出碰
后的速度是關(guān)鍵。
15.如圖所示,木塊A、B置于光滑水平桌面上,木塊A沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)與
B相碰,碰后粘連在一起,將彈簧壓縮到最短。則木塊A、B和彈簧組成的系
統(tǒng),從A、B相碰到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中()
/
nr
...........................?
A.動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒
B.動(dòng)量不守恒、機(jī)械能不守恒
C.動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒
D.動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒
【分析】系統(tǒng)所受的合外力為零時(shí),系統(tǒng)動(dòng)量守恒。只有重力或彈力做功時(shí),系
統(tǒng)的機(jī)械能守恒,根據(jù)系統(tǒng)的受力情況與做功情況判斷系統(tǒng)動(dòng)量與機(jī)械能是
否守恒。
【解答】解:木塊A、B和彈簧組成的系統(tǒng),從A、B相碰到彈簧壓縮至最短的
整個(gè)過(guò)程中,墻壁對(duì)彈簧有作用力,系統(tǒng)的合外力不為零,所以動(dòng)量不守恒。
A、B相碰粘連在一起的過(guò)程中,機(jī)械能有損失,所以機(jī)械能也不守恒,故ACD
錯(cuò)誤,B正確。
故選:Be
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是掌握系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件,以及知道當(dāng)系統(tǒng)只有動(dòng)能
和勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化時(shí),系統(tǒng)機(jī)械能守恒。分析清楚運(yùn)動(dòng)過(guò)程即可正確解題。
16.質(zhì)量為1kg的物體從距地面5m高處自由下落,落在正以5m/s的速度沿水
平方向勻速前進(jìn)的小車(chē)上,車(chē)上裝有砂子,車(chē)與砂的總質(zhì)量為4kg,地面光滑,
則車(chē)后來(lái)的速度為(g=10m/s2)()
A.4m/sB.5m/sC.6m/sD.7m/s
【分析】物體落入小車(chē)的過(guò)程中,系統(tǒng)水平方向不受外力,水平方向動(dòng)量守恒,
根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式即可求解。
【解答】解:物體落入小車(chē)的過(guò)程中,兩者組成的系統(tǒng)水平方向不受外力,故系
統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒。
已知兩者作用前,小車(chē)在水平方向的速度vo=5m/s,小球水平方向的速度v=0;
設(shè)當(dāng)物體與小車(chē)相對(duì)靜止后小車(chē)的速度為v,,取原來(lái)車(chē)的速度方向?yàn)檎较颍?/p>
據(jù)水平方向系統(tǒng)的動(dòng)量守恒得:
Mvo=(Mt-m)v'
解得:v/=4m/s
故選:Ao
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了動(dòng)量守恒定律的直接應(yīng)用,關(guān)鍵要注意系統(tǒng)的總動(dòng)量并
不守恒,只是水平方向動(dòng)量守恒。
17.如圖所示,某人站在一輛平板車(chē)的右端,車(chē)靜止在光滑的水平地面上,現(xiàn)人
用鐵錘連續(xù)敲擊車(chē)的右端。下列對(duì)平板車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況描述正確的是()
A.錘子掄起的過(guò)程中,車(chē)向右運(yùn)動(dòng)
B.錘子下落的過(guò)程中,車(chē)向左運(yùn)動(dòng)
C.錘子掄至最高點(diǎn)時(shí),車(chē)速度為0
D.錘子敲擊車(chē)瞬間,車(chē)向左運(yùn)動(dòng)
【分析】把人和車(chē)看成一個(gè)整體,根據(jù)動(dòng)量守恒定律分析人連續(xù)敲打車(chē)左端時(shí)的
運(yùn)動(dòng)情況即可。
【解答】解:A、人和缽、車(chē)組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒,總動(dòng)量為零,
錘掄起的過(guò)程中,錘在水平方向上的速度方向由向左變?yōu)橄蛴?,則車(chē)的動(dòng)量
先水平向右后水平向左,故A錯(cuò)誤。
B、人和錘、車(chē)組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒,總動(dòng)量為零,錘從最高點(diǎn)下
落至剛接觸車(chē)的過(guò)程中,錘在水平方向上的速度方向由向右變?yōu)橄蜃?,則車(chē)
的動(dòng)量先水平向左后水平向右,故B錯(cuò)誤。
C、人和錘、車(chē)組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒,總動(dòng)量為零,錘運(yùn)動(dòng)到最高
點(diǎn)時(shí),錘與車(chē)、人的速度是相等的,所以它們的速度都是0,故C正確。
D、錘敲擊車(chē)瞬間,錘在的速度減小至零,錘的動(dòng)量由向左變?yōu)榱?,根?jù)動(dòng)量守
恒知,車(chē)的動(dòng)量和速度由向右變?yōu)轳?,故D錯(cuò)誤。
故選:Co
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了動(dòng)量守恒定律的直接應(yīng)用,難度不大,屬于基礎(chǔ)題,掌
握系統(tǒng)動(dòng)量守恒是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
18.如圖所示,兩個(gè)大小相等、質(zhì)量均為1kg的小球A、B靜止在光滑水平面上,
現(xiàn)給小球A水平向右的瞬時(shí)沖量l=2N?s,小球A向右運(yùn)動(dòng)并與小球B發(fā)生對(duì)
心碰撞,兩小球碰撞過(guò)程中系統(tǒng)的機(jī)械能損失可能為()
R
7
A.0.8JB.1.2JC.1.6JD.2J
【分析】?jī)汕虻呐鲎残再|(zhì)未知,可能為彈性碰撞,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,也可能是完
全非彈性碰撞,系統(tǒng)的機(jī)械能損失最大。根據(jù)這兩種碰撞,由動(dòng)量守恒定律
和能量守恒定律求出系統(tǒng)的機(jī)械能損失范圍,再得到特殊值。
【解答】解:兩球的碰撞性質(zhì)未知,若為彈性碰撞,則兩球交換速度,系統(tǒng)機(jī)械
能守恒,機(jī)械能損失為0。
若為完全非彈性碰撞,則系統(tǒng)的機(jī)械能損失最大。取向右為正方向,由動(dòng)量守恒
定律得:mvo=2mv,對(duì)A,由動(dòng)量定理得l=mvoo
由能量守恒定律得:Imvo2=lx2mv2+AE,聯(lián)立解得:/XEEJ,所以兩小球碰撞
22
過(guò)程中系統(tǒng)的機(jī)械能損失范圍為0WZXEW1J.故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:Ao
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是要知道碰撞的基本類(lèi)型以及遵守的規(guī)律,要明確彈性
碰撞系統(tǒng)機(jī)械能守恒,完全非彈性碰撞系統(tǒng)的機(jī)械能損失最大。
19.臺(tái)球是一項(xiàng)深受人們喜愛(ài)的休閑運(yùn)動(dòng),美式臺(tái)球中共由大小相同的1個(gè)白球
(母球)15個(gè)花球(色球)組成,又稱(chēng)花式臺(tái)球。如圖在某次擊球過(guò)程中,
白球以3m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)與靜止的黑球發(fā)生正碰,假設(shè)白球與黑球質(zhì)量相
等,碰撞中沒(méi)有機(jī)械能損失,將臺(tái)球視為質(zhì)點(diǎn),通過(guò)計(jì)算得到兩球碰撞后的
運(yùn)動(dòng)情況為()
mym
_ft_
A.白球靜止,黑球以3m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)
B.黑球靜止,白球以3m/s的速度反彈向左運(yùn)動(dòng)
C.白球和黑球都以下1.5m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)
D.白球以3m/s的速度反彈向左運(yùn)動(dòng),黑球以3m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)
【分析】?jī)汕蚺鲎策^(guò)程中動(dòng)量守恒,動(dòng)能守恒,由動(dòng)量守恒定律和動(dòng)能守恒求出
碰后瞬間白球的速度。
【解答】解:設(shè)每個(gè)球質(zhì)量為m。取碰撞前白球的速度方向?yàn)檎较?。由?dòng)量守
恒定律得:
mvo=mv白+mv%
由動(dòng)能守恒可得:-1-invQ^invg-H^-inv|g
聯(lián)立解得:v白=Om/s,vfiR=3m/s
故A正確,BCD錯(cuò)誤
故選:Ao
【點(diǎn)評(píng)】應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與動(dòng)能計(jì)算公式即可正確解題,要知道彈性碰撞過(guò)程
沒(méi)有機(jī)械能損失,非彈性碰撞有機(jī)械能損失。
20.如圖所示,一砂袋用無(wú)彈性輕細(xì)繩懸于0點(diǎn)。開(kāi)始時(shí)砂袋處于靜止?fàn)顟B(tài),
一彈丸以水平速度V。擊中砂袋后未穿出,二者共同擺動(dòng)。若彈丸質(zhì)量為m,
砂袋質(zhì)量為5m,彈丸和砂袋形狀大小忽略不計(jì),彈丸擊中沙袋后漏出的沙子
三質(zhì)量亍忽略不計(jì),不計(jì)空氣阻力,重力加速度為go下列說(shuō)法中正確的是()
A.彈丸打入砂袋過(guò)程中,細(xì)繩所受拉力大小保持不變
B.彈丸打入砂袋過(guò)程中,彈丸對(duì)砂袋的沖量大小大于砂袋對(duì)彈丸的沖量大小
C.彈丸打入砂袋過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量為山
72
2
D.砂袋和彈丸一起擺動(dòng)所達(dá)到的最大高度為出
72g
【分析】彈丸打入砂袋過(guò)程中,根據(jù)向心力的變化分析細(xì)繩拉力的變化。根據(jù)牛
頓第三定律和沖量的定義l=Ft分析彈丸對(duì)砂袋的沖量和于砂袋對(duì)彈丸的沖量
大小關(guān)系。彈丸打入砂袋過(guò)程中,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,由動(dòng)
量守恒定律和能量守恒定律結(jié)合求出產(chǎn)生的熱量。彈丸打入砂袋后一起擺動(dòng)
過(guò)程中整體的機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律求擺動(dòng)所達(dá)到的最大高度。
【解答】解:A、彈丸打入砂袋過(guò)程中,砂袋的速度不斷增大,所需要的向心力,
則細(xì)繩對(duì)砂袋的拉力增大,由牛頓第三定律知,砂袋對(duì)細(xì)繩的拉力增大,故A
錯(cuò)誤。
B、彈丸打入砂袋過(guò)程中,彈丸對(duì)砂袋的作用力與砂袋對(duì)彈丸的作用力大小相等,
作用時(shí)間相同,則彈丸對(duì)砂袋的沖量大小等于砂袋對(duì)彈丸的沖量,故B錯(cuò)誤。
C、彈丸打入砂袋過(guò)程中,取水平向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得mv0=(m+5m)
v,得v=—
6
產(chǎn)生的熱量為Q=—mvo2--(m+5m)v2="mv%故C錯(cuò)誤。
2260
D、彈丸打入砂袋后一起擺動(dòng)過(guò)程中整體的機(jī)械能守恒,則得1(m+5m)v2=
2
2
(m+5m)gh,故D正確。
72g
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題中物理過(guò)程較多,關(guān)鍵先要正確把握每個(gè)過(guò)程的物理規(guī)律,知道子
彈打擊過(guò)程遵守動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律.之后,整體的機(jī)械能守恒.
21.如圖所示,在光滑絕緣的水平面上有兩個(gè)電荷量分別為Q和q的滑塊,兩
滑塊的質(zhì)量相等,兩滑塊的電性相同,電荷量Q>q.一開(kāi)始,帶電荷量為q
的滑塊靜止,帶電荷量為Q的滑塊以某一初速度v從遠(yuǎn)處向右運(yùn)動(dòng),貝“)
77^777^^777777777^7^777777777777777777
A.兩滑塊的加速度始終相同
B.兩滑塊的速度相同時(shí),兩滑塊間的電勢(shì)能最大
C.兩滑塊的總動(dòng)量先變小,后變大
D.兩滑塊最終以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【分析】根據(jù)牛頓第二定律和庫(kù)侖定律分析加速度關(guān)系。分析電場(chǎng)力做功情況,
判斷兩滑塊的速度相同時(shí)電勢(shì)能的大小。兩滑塊組成的系統(tǒng)合外力為總
動(dòng)量守恒。分析兩滑塊的受力情況判斷最終的運(yùn)動(dòng)情況。
【解答】解:A、兩滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,兩滑塊所受的合力等于庫(kù)侖力,而庫(kù)侖力
大小相等,方向相反,它們的質(zhì)量也相等,則兩滑塊的加速度大小相等,方
向相反,不相同,故A錯(cuò)誤。
B、滑塊Q向右做減速運(yùn)動(dòng),滑塊P向右做加速運(yùn)動(dòng),在速度相等之前,兩者間
距減小,電場(chǎng)力對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功,系統(tǒng)的電勢(shì)能增大,速度相等后,兩者間距
增大,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,所以兩滑塊的速度相同時(shí),兩滑塊間的
電勢(shì)能最大,故B正確。
C、兩滑塊組成的系統(tǒng)合外力為零,總動(dòng)量守恒。故C錯(cuò)誤。
D、兩滑塊所受的合力等于庫(kù)侖力,不等于零,所以最終不可能以相同的速度做
勻速直線運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選:Bo
【點(diǎn)評(píng)】本題是含有彈簧的碰撞相似,要注意分析系統(tǒng)所受的外力,對(duì)照動(dòng)量守
恒的條件判斷出系統(tǒng)的動(dòng)量是守恒的。
22.如圖所示在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為M=2m的斜面,斜面
表面光滑、高度為h、傾角為9.一質(zhì)量為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(guò)程中機(jī)械能損失。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到達(dá)的最大高
【分析】斜面固定時(shí),根據(jù)機(jī)械能守恒求得高度h和初速度的關(guān)系;斜面不固定
時(shí),根據(jù)動(dòng)能定理求得物塊、斜面在小物塊沖上斜面后能到達(dá)的最大高度的
速度,然后根據(jù)能量守恒求得最大高度。
【解答】解:斜面固定時(shí),物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程只有重刀做功,機(jī)械能守恒;設(shè)物塊初
速度為V,則有:呢卜二卷^丫2;
斜面不固定時(shí),物塊和斜面在水平方向合外力為零,故動(dòng)量守恒;
物塊到達(dá)沖上斜面后能到達(dá)的最大高度H,物塊的速度分速度為零,物塊和斜面
水平方向速度相等;設(shè)此時(shí),斜面速度為
由水平方向動(dòng)量守恒得:mv=(M+m)v';所以,/~
3v
運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)摩擦,故對(duì)物塊和斜面整體,只有重力做功,機(jī)械能守恒,故有:
121/2i1,2.u-12,
"zrnv=^rMirv+-mv+ingH--mv+mgH,
zzzb
所以,正由自小卷皿,故吟h;故C正確,ABD錯(cuò)誤;
故選:Co
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中某一作用力做的功或某一位置的速度的求解,尤其是非
勻變速運(yùn)動(dòng),或做功的力較少或做功較易得到表達(dá)式的情況,常根據(jù)動(dòng)能定
理來(lái)求解。
23.如圖所示,一質(zhì)量為0.5kg的一塊橡皮泥自距小車(chē)上表面1.25m高處由靜止
下落,恰好落入質(zhì)量為2kg、速度為2.5m/s沿光滑水平地面運(yùn)動(dòng)的小車(chē)上,
并與小車(chē)一起沿水平地面運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確
的是()
A.橡皮泥下落的時(shí)間為0.3s
B.橡皮泥與小車(chē)一起在水平地面上運(yùn)動(dòng)的速度大小為3.5m/s
C.橡皮泥落入小車(chē)的過(guò)程中,橡皮泥與小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D.整個(gè)過(guò)程中,核.皮泥與小車(chē)組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為7.5J
【分析】根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的公式求出下落的時(shí)間;由水平方向的動(dòng)量守恒求出
共同速度;由功能關(guān)系求出損失的機(jī)械能。
【解答】解:A、橡皮泥下落的時(shí)間為:t樽心斗產(chǎn)0,5s.故A錯(cuò)誤;
B、橡皮泥與小車(chē)在水平方向的動(dòng)量守恒,選取向右為正方向,則有:
miVo=(mi+m2)v
所以共同速度為:二經(jīng)"二項(xiàng)/s。故B錯(cuò)誤;
叫+叱2+0.5
C、橡皮泥落入小車(chē)的過(guò)程中,橡皮泥與小車(chē)組成的系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒,
但豎直方向的動(dòng)量不守恒。故
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