《动量守恒定律》测试题(含答案)

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

《动量守恒定律》测试题(
含答案)
一、动量守恒定律 选择题
1.如图所示,在光滑水平面上有质量分别为A m 、B m 的物体A ,B 通过轻质弹簧相连接,物体A 紧靠墙壁,细线连接A ,B 使弹簧处于压缩状态,此时弹性势能为p0E ,现烧断细线,对以后的运动过程,下列说法正确的是( )
A .全过程中墙对A 的冲量大小为p0
2A B E m m
B .物体B 的最大速度为p0
2A E m
C .弹簧长度最长时,物体B 的速度大小为p0
2B A B
B E m m m m +
D .弹簧长度最长时,弹簧具有的弹性势能p p0
E E > 2.A 、B 两球沿同一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移—时间(x-t)图像,图中a 、b 分别为A 、B 两球碰撞前的图线,c 为碰撞后两球共同运动的图线.若A 球的质量2A m kg =,则由图可知下列结论正确的是( )
A .A 、
B 两球碰撞前的总动量为3 kg·m/s
B .碰撞过程A 对B 的冲量为-4 N·s
C .碰撞前后A 的动量变化为4kg·m/s
D .碰撞过程A 、B 两球组成的系统损失的机械能为10 J
3.如图所示,质量为M 、带有半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道的滑块静置于光滑水平地面上,且圆弧轨道底端与水平面平滑连接,O 为圆心。

质量为m 的小滑块以水平向右的初速度0v 冲上圆弧轨道,恰好能滑到最高点,已知M =2m 。

,则下列判断正确的是
A .小滑块冲上轨道的过程,小滑块机械能不守恒
B .小滑块冲上轨道的过程,小滑块与带有圆弧轨道的滑块组成的系统动量守恒
C .小滑块冲上轨道的最高点时,带有圆弧轨道的滑块速度最大且大小为
023v D .小滑块脱离圆弧轨道时,速度大小为013v
4.如图所示,一质量为0.5 kg 的一块橡皮泥自距小车上表面1.25 m 高处由静止下落,恰好落入质量为2 kg 、速度为2.5 m/s 沿光滑水平地面运动的小车上,并与小车一起沿水平地面运动,取210m/s g ,不计空气阻力,下列说法正确的是
A .橡皮泥下落的时间为0.3 s
B .橡皮泥与小车一起在水平地面上运动的速度大小为2 m/s
C .橡皮泥落入小车的过程中,橡皮泥与小车组成的系统动量守恒
D .整个过程中,橡皮泥与小车组成的系统损失的机械能为7.5 J
5.如图所示,左图为大型游乐设施跳楼机,右图为其结构简图.跳楼机由静止从a 自由下落到b ,再从b 开始以恒力制动竖直下落到c 停下.已知跳楼机和游客的总质量为m ,ab 高度差为2h ,bc 高度差为h ,重力加速度为g .则
A .从a 到b 与从b 到c 的运动时间之比为2:1
B .从a 到b ,跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大小相等
C .从a 到b ,跳楼机和游客总重力的冲量大小为m gh
D .从b 到c ,跳楼机受到制动力的大小等于2mg
6.如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,一质量为2m 的光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一质量为m 的小物块从槽上高h 处开始下滑,重力加速度为g ,下列说法正确的是
A .物体第一次滑到槽底端时,槽的动能为3mgh
B .物体第一次滑到槽底端时,槽的动能为6
mgh C .在压缩弹簧的过程中,物块和弹簧组成的系统动量守恒
D .物块第一次被弹簧反弹后能追上槽,但不能回到槽上高h 处
7.如图所示,在粗糙水平面上,用水平轻绳相连的两个相同的物体A 、B 质量均为m ,在水平恒力F 作用下以速度v 做匀速运动.在t =0时轻绳断开,A 在F 作用下继续前进,则下列说法正确的是( )
A .t =0至t =
mv F 时间内,A 、B 的总动量守恒 B .t =
2mv F 至t =3mv F 时间内,A 、B 的总动量守恒 C .t =
2mv F 时,A 的动量为2mv D .t =4mv F
时,A 的动量为4mv 8.如图所示,A 是不带电的球,质量0.5kg A m =,B 是金属小球,带电量为
2210C q -=+⨯,质量为0.5kg B m =,两个小球大小相同且均可视为质点。

绝缘细线长0.25m L =,一端固定于O 点,另一端和小球B 相连接,细线能承受的最大拉力为276N 。

整个装置处于竖直向下的匀强电场中,场强大小500N/C E =,小球B 静止于最低点,小球A 以水平速度0v 和小球B 瞬间正碰并粘在一起,不计空气阻力。

A 和B 整体能够做完整的圆周运动且绳不被拉断,2
10m /s g =。

则小球A 碰前速度0v 的可能值为( )
A .27 m /s
B .211 m /s
C .215 m /s
D .219 m /s
9.如图所示,用长为L 的细线悬挂一质量为M 的小木块,木块处于静止状态.一质量为m 、速度为v 0的子弹自左向右水平射穿木块后,速度变为v .已知重力加速度为g ,则
A .子弹刚穿出木块时,木块的速度为
0()m v v M - B .子弹穿过木块的过程中,子弹与木块组成的系统机械能守恒
C .子弹穿过木块的过程中,子弹与木块组成的系统动量守恒
D .木块上升的最大高度为22
02mv mv Mg
- 10.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5kg·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( )
A .p A =6 kg·m/s ,p
B =6 kg·m/s
B .p A =3 kg·m/s ,p B =9 kg·m/s
C .p A =-2 kg·m/s ,p B =14 kg·m/s
D .p A =-4 kg·m/s ,p B =17 kg·m/s
11.如图所示,滑块和小球的质量分别为M 、m .滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O 由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l .开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止.现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,下列说法正确的是( )
A .滑块和小球组成的系统动量守恒
B .滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒
C 22()
m gl M M m +D .滑块的最大速率为2()
m gl M M m +12.如图所示,MN 和PQ 是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L ,固定在水平面上,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,右端接一个阻值为R 的定值电阻,平直部分导轨左侧区域有宽度为d 、方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。

质量为m 、电阻也为R 的金属棒从高为h 处由静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。

已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨间接触良好,重力加速度为g ,则金属棒穿过磁场
区域的过程中( )
A .金属棒克服安培力做的功等于系统增加的内能
B .金属棒克服安培力做的功为mgh
C .金属棒产生的电热为()12
mg h d μ- D .金属棒在磁场中运动的时间为2222gh B L d R mg
μ- 13.两滑块a 、b 沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞,碰撞后两者粘在一起运动.两者的位置x 随时间t 变化的图象如图所示.若a 滑块的质量a m 2kg =,以下判断正确的是( )
A .a 、b 碰撞前的总动量为3 kg m /s ⋅
B .碰撞时a 对b 所施冲量为4 N s ⋅
C .碰撞前后a 的动量变化为4 kg m /s ⋅
D .碰撞中a 、b 两滑块组成的系统损失的动能为20 J
14.如图所示,一质量为m 0=0.05 kg 的子弹以水平初速度v 0=200 m/s 打中一放在水平地面上A 点的质量为m =0.95 kg 的物块,并留在物块内(时间极短,可忽略),随后物块从A 点沿AB 方向运动,与距离A 点L =5 m 的B 处的墙壁碰撞前瞬间的速度为v 1=8 m/s,碰后以v 2=6 m/s 的速度反向运动直至静止,测得物块与墙碰撞的时间为t =0.05 s,g 取10 m/s 2,则
A .物块从A 点开始沿水平面运动的初速度v =10 m/s
B .物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.36
C .物块与墙碰撞时受到的平均作用力大小F =266 N
D .物块在反向运动过程中产生的摩擦热Q =18 J
15.如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,一质量为m 的光滑弧形槽静止放在光滑水
平面上,弧形槽底端与水平面相切,一质量也为m的小物块从槽上高h处开始下滑,下列说法不正确的是()
A.在下滑过程中,物块和槽组成的系统机械能守恒
B.在下滑过程中,物块和槽组成的系统动量守恒
C.在压缩弹簧的过程中,物块和弹簧组成的系统动量守恒
D.被弹簧反弹后,物块能回到槽上高h处
16.如图所示,ab、cd是竖直平面内两根固定的光滑细杆,ab>cd。

ab、cd的端点都在同一圆周上,b点为圆周的最低点,c点为圆周的最高点,若每根杆上都套着一个相同的小滑环(图中未画出),将甲、乙两滑环分别从a、c处同时由静止释放,则()
A.两滑环同时到达滑杆底端
B.两滑环的动量变化大小相同
C.重力对甲滑环的冲量较大
D.弹力对甲滑环的冲量较小
17.如图所示,物体A、B的质量分别为m、2m,物体B置于水平面上,物体B上部半圆形槽的半径为R,将物体A从圆槽右侧顶端由静止释放,一切摩擦均不计。

则( )
A.A能到达B圆槽的左侧最高点
B.A运动到圆槽的最低点时A
3
gR
C.A运动到圆槽的最低点时B 4
3 gR
D.B向右运动的最大位移大小为2 3 R
18.如图所示,水平面上固定着两根足够长的平行导槽,质量为2m的U形管恰好能在两
导槽之间自由滑动,一质量为m 的小球沿水平方向,以初速度0v 从U 形管的一端射入,从另一端射出。

已知小球的半径略小于管道半径,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A .该过程中,小球与U 形管组成的系统机械能守恒
B .小球从U 形管的另一端射出时,速度大小为03
v C .小球运动到U 形管圆弧部分的最左端时,速度大小为
03v D .从小球射入至运动到U 形管圆弧部分的最左端的过程中,平行导槽受到的冲量大小为063
mv 19.如图所示,光滑水平地面上有A 、B 两物体,质量都为m , B 左端固定一个处在压缩状态的轻弹簧,轻弹簧被装置锁定,当弹簧再受到压缩时锁定装置会失效。

A 以速率v 向右运动,当A 撞上弹簧后,设弹簧始终不超过弹性限度,关于它们后续的运动过程说法正确的是( )
A .A 物体最终会静止,
B 物体最终会以速率v 向右运动
B .A 、B 系统的总动量最终将大于mv
C .A 、B 系统的总动能最终将大于212
mv D .当弹簧的弹性势能最大时A 、B 的总动能为
214mv 20.如图所小,在粗糙水平面上,用水平轻绳相连的两个相同物体P 和Q ,质量均为m ,在水平恒力F 作用下以速度v 做匀速运动.在t =0时轻绳断开,Q 在F 的作用下继续前进,则下列说法正确的是( )
A .t =0至2mv t F =
时间内,P 、Q 的总动量守恒 B .t =0至3mv t F
=时间内,P 、Q 的总动量守恒
C .4mv t F =
时,Q 的动量为3mv D .3mv t F =时,P 的动量为32
mv 二、动量守恒定律 解答题
21.如图所示,水平面上有相距02m L =的两物体A 和B ,滑块A 的质量为2m ,电荷量为+q ,B 是质量为m 的不带电的绝缘金属滑块.空间存在有水平向左的匀强电场,场强为0.4mg E q
=.已知A 与水平面间的动摩擦因数10.1μ=,B 与水平面间的动摩擦因数20.4μ=,A 与B 的碰撞为弹性正碰,且总电荷量始终不变(g 取10m/s 2).试求:
(1)A 第一次与B 碰前的速度0v 的大小;
(2)A 第二次与B 碰前的速度大小;
(3)A 、B 停止运动时,B 的总位移x .
22.如图所示,在水平桌面上放有长木板C ,C 上右端是固定挡板P ,在C 上左端和中点处各放有小物块A 和B ,A 、B 的尺寸以及P 的厚度皆可忽略不计,刚开始A 、B 之间和B 、P 之间的距离皆为L 。

设木板C 与桌面之间无摩擦,A 、C 之间和B 、C 之间的动摩擦因数均为μ,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力;A 、B 、C (连同挡板P )的质量相同.开始时,B 和C 静止,A 以某一初速度向右运动.假设所有的碰撞都是弹性正碰。

(1)若物块A 与B 恰好发生碰撞,求A 的初速度;
(2)若B 与挡板P 恰好发生碰撞,求A 的初速度;
(3)若最终物块A 从木板上掉下来,物块B 不从木板C 上掉下来,求A 的初速度的范围。

23.在光滑水平面上有一凹槽A ,中央放一小物块B ,物块与左右两边槽壁的距离如图所示,L 为1.0m ,凹槽与物块的质量均为m ,两者之间的动摩擦因数μ为0.05,开始时物块静止,凹槽以v 0=5m/s 初速度向右运动,设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失,且碰撞时间不计,g 取10m/s 2,求:
(1)物块与凹槽相对静止时的共同速度;
(2)从凹槽开始运动到两者相对静止物块与右侧槽壁碰撞的次数;
(3)从凹槽开始运动到两者刚相对静止所经历的时间及该时间内凹槽运动的位移大小.24.如图甲所示,半径为R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,A为轨道最高点,和圆心等高;B为轨道最低点.在光滑水平面上紧挨B点有一静止的平板车,其质量M=3kg,小车足够长,车的上表面与B点等高,平板车上表面涂有一种特殊材料,物块在上面滑动时,动摩擦因数随物块相对小车左端位移的变化图象如图乙所示.物块(可视为质点)从圆弧轨道最高点A由静止释放,其质量m=1kg,g取10m/s2.
(1)求物块滑到B点时对轨道压力的大小;
(2)物块相对小车静止时距小车左端多远?
25.如图BC是位于竖直平面内的一段光滑的圆弧轨道,圆弧轨道的半径为r=3m,圆心角θ=53°,圆心O的正下方C与光滑的水平面相连接,圆弧轨道的末端C处安装了一个压力传感器.水平面上静止放置一个质量M=1kg的木板,木板的长度l=2m,木板的上表面的最右端放置一个静止的小滑块P1,小滑块P1的质量m1未知,小滑块P1与木板之间的动摩擦因数μ=0.2.另有一个质量m2=1kg的小滑块P2,从圆弧轨道左上方的某个位置A处以某一水平的初速度抛出,恰好能够沿切线无碰撞地从B点进入圆弧轨道,滑到C处时压
力传感器的示数为79
3
N,之后滑到水平面上并与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短.(不
计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,cos53°=0.6).求:
(1)求小滑块P2经过C处时的速度大小;
(2)求位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是多少?
(3)假设小滑块P1与木板间摩擦产生的热量为Q,请定量地讨论热量Q与小滑块P1的质量m1之间的关系.
26.如图为某种弹射装置的示意图,光滑水平导轨MN右端N与水平传送带等高并无缝连接,水平传送带上表面距地面高度0.45m
h=,皮带轮沿顺时针方向匀速转动.可视为质点的滑块A、B、C静止于水平导轨上,滑块B、C之间用细绳连接并压缩一轻质弹簧.让
滑块A以0 4.0m/s
v=的初速度向右运动,A与B碰撞后粘在一起,碰撞时间极短,此时连接B、C的细线断裂,弹簧伸展,C在到N点前脱离弹簧后滑上传送带,最终落至地面上的P点,P点距传送带右端的水平距离始终为 1.5m
x=.滑块C脱离弹簧时AB向左运
动,速度大小0.5m/s
AB
v=.已知A、B、C的质量分别为
1
0.5kg
m=、
2
1.5kg
m=、
3
1.0kg
m=,滑块C与传送带之间的动摩擦因数0.2
μ=,重力加速度g取2
10m/s,求:
(1)滑块C滑上传送带时的速度大小;
(2)滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能p E及A与B碰撞损失的机械能;
(3)若只改变传送带长度,滑块C均落至P点,讨论传送带长度L应满足什么条件?
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、动量守恒定律选择题
1.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
AB.当弹簧第一次恢复原长时A恰好离开墙壁,此过程弹性势能转化为物体B的动能,由能量守恒
2
p0
1
2B B
E m v
=
求得
p0
2
B
B
E
v
m
=
该速度就是B的最大速度,此过程A的动量始终为零,对A由动量定理
A
I I
-=
弹簧
对B由动量定理
B B
I m v
=
弹簧
解得
p0
2
A
B
E
I m
m
=
选项AB错误;
C.以后的运动过程中物体A将不再与墙壁有力的作用,A、B系统动量守恒,当弹簧长度
最长时,A 、B 速度相同,根据动量守恒
()B B B A m v m m v =+
代入得
v =
C 正确;
D .弹簧长度最长时
2p p01
()2
B A E m m v E ++=
则p p0E E < 选项D 错误。

故选C 。

2.B
解析:BCD 【解析】 【分析】 【详解】
A 、由s-t 图像可以知道:碰撞前A 的速度为410
3/2
A v m s -==- ; 碰撞前
B 的速度40
2/2
B v m s -=
= , 碰撞后AB 的速度为24
1/2C v m s -=
=- 根据动量守恒可知 ()b B a A a b C m v m v m m v -=-+ 代入速度值可求得:43
b m kg =
所以碰撞前的总动量为 10
/3
b B a A m v m v kg m s -=-
⋅ ,故A 错误; B 、碰撞时A 对B 所施冲量为即为B 的动量变化量4B b C b B P m v m v N s ∆=--=-⋅ 故B 正确;
C 、根据动量守恒可知44/A B P P N s kg m s ∆=-∆=⋅=⋅ ,故C 正确;
D 、碰撞中A 、B 两球组成的系统损失的动能为()22211110222
a A
b B a b C m v m v m m v J +-+= ,故D 正确, 故选BCD 【点睛】
结合图像求出碰前碰后的速度,利用动量守恒求出B 的质量,然后根据定义求出动量的变
3.A
解析:AD 【解析】 【详解】
A.小滑块冲上轨道的过程,系统机械能守恒,小滑块机械能不守恒,选项A 正确;
B.小滑块冲上轨道的过程,系统竖直方向受力不为零,动量不守恒,但系统在水平方向合力为零,动量守恒,选项B 错误;
CD.有水平方向动量守恒和系统机械能守恒可得,小滑块冲到轨道的最高点时,圆弧轨道速度大小为013
v ;当m 从圆弧轨道返回脱离圆弧轨道时,圆弧轨道速度最大,设脱离时小滑块和圆弧轨道的速度分别为12v v 和,则有
m 0v =m 1v +M 2v
01²2mv =11²2mv +21²2
Mv 解得2v =
023v ,101
3
v v =-,故C 错误, D 正确。

4.B
解析:BD 【解析】 【分析】 【详解】
A
、橡皮泥下落的时间为:0.5s t =
==;故A 错误. B 、橡皮泥与小车在水平方向的动量守恒,选取向右为正方向,则有:m 1v 0=(m 1+m 2)v ,所以共同速度为:10122 2.5m/s 2m/s 20.5
m v v m m ⨯=
==++;故B 正确.
C 、橡皮泥落入小车的过程中,橡皮泥与小车组成的系统在水平方向的动量守恒,但竖直方向的动量不守恒;故C 错误.
D 、在整个的过程中,系统损失的机械能等于橡皮泥的重力势能与二者损失的动能,得:
2
22101211[()]22
E m gh m v m m v ∆=+++,代入数据可得:△E =7.5J ;故D 正确.
故选BD . 【点睛】
本题考查了动量守恒定律的应用,本题是多体、多过程问题,分析清楚物体运动过程与运动性质是解题的前提,应用动量守恒定律、能量守恒定律与动能定理即可解题.
5.A
解析:A
【分析】 【详解】
A.由题意可知,跳楼机从a 运动b 过程中做自由落体运动,由2
1122
h gt =
可得,下落时间
1t =
=由2
22b v g h =⋅可知,运动到b 的速度大小为
b v ==跳楼机从b 运动
c 过程中做减速运动,同理可得
2212
h at =
,2
2b
v ah =
解得减速过程的加速度大小为2a g =,时间为2t =a 到b 与从b 到c 的运动时间之比为
12:2:1t t == 故A 正确;
B.从a 到b ,跳楼机做自由落体运动,故跳楼机座椅对游客的作用力为零,故B 错误;
C.从a 到b ,根据动量定理可得
2G b I mv ==
则跳楼机和游客总重力的冲量大小为2,故C 错误; D.从b 到c ,根据牛顿第二定律有:
2F mg ma mg -==
解得跳楼机受到制动力的大小为3F mg =,故D 错误.
6.A
解析:AD 【解析】 【分析】 【详解】
ABC .物块和槽在水平方向上不受外力,但在竖直方向上受重力作用,所以物块和槽仅在水平方向上动量守恒,物块第一次滑到槽底端时,由水平方向上动量守恒得:
2mv mv '= ,
由能量守恒得:
2211
222
mgh mv mv =
+'
解得,槽的动能为
3
mgh
故A 对,BC 错 D .从上面分析可以物块被反弹后的速度大于槽的速度,所以能追上槽,当上到槽的最高点时,两者有相同的速度,从能量守恒的角度可以知道,物块不能回到槽上高h 处,D 正确
7.A
解析:AC 【解析】 【详解】
设A 、B 受到的滑动摩擦力都为f ,断开前两物体做匀速直线运动,根据平衡条件得:F=2f ,设B 经过时间t 速度为零,对B 由动量定理得:0ft mv -=-,解得:2mv
t F
=
;由此可知,在剪断细线前,两木块在水平地面上向右做匀速直线运动,以AB 为系统,绳子的属于系统的内力,系统所受合力为零;在剪断细线后,在B 停止运动以前,两物体受到的摩擦力不变,两木块组成的系统的合力仍为零,则系统的总动量守恒,故在0t =至
2mv t F =
的时间内A 、B 的总动量守恒,故A 正确;在2mv
t F =后,B 停止运动,A 做匀加速直线运动,故两木块组成的系统的合力不为零,故A 、B 的总动量不守恒,故B 错误;当2mv t F =
时,对A 由动量定理得:A Ft ft P mv -=-,代入2,2F mv
f t F
==,解得2A P mv =,故C 正确;当4mv
t F
=
时,对A 由动量定理得:A
Ft ft P mv '-=-,代入4,2F mv
f t F =
=,解得:3A
P mv '=,故D 错误;故选C. 【点睛】 动量守恒定律适用的条件:系统的合外力为零.或者某个方向上的合外力为零,则那个方向上动量守恒.两木块原来做匀速直线运动,合力为零,某时刻剪断细线,在A 停止运动以前,系统的合力仍为零,系统动量守恒;在B 静止后,系统合力不为零,A 和B 组成的系统动量不守恒.
8.B
解析:BC 【解析】 【详解】
设AB 碰撞后共同速度为1v ,运动到最高点的速度为2v 。

小球AB 碰撞过程动量守恒有
012mv mv =
在最低点时绳子受的拉力最大,有
2
122v T qE mg m L
--= 所以
2
122<276N v T qE mg m L
=++
代入数值解得
016m/s v <
A 和
B 整体恰能够做完整的圆周运动,则在最高点有
2
222v qE mg m L
+= 所以A 和B 整体能够做完整的圆周运动,则在最高点有
2v ≥
又从最高点到最低点,根据动能定理有
221211
(222222
qE mg L mv mv +⋅=⋅-⋅)
代入数值解得
07.07m/s v ≥≈
选项BC 正确,AD 错误。

故选BC 。

9.A
解析:AC 【解析】
子弹穿过木块的过程中,系统动量守恒,但机械能不守恒,有部分机械能转化为系统内能,故B 错误C 正确;根据动量守恒,0mv mv Mv =+',解得0mv mv
v M
'-=
,所以A 正确.子弹穿出以后,对木块应用动能定理有2
12
Mv Mgh '=得202()2mv mv h gM -=
,所以D 错误.故选择AC.
【点睛】根据动量守恒求子弹穿出以后木块的速度,根据动能定理或者机械能守恒求木块上升的最大高度.
10.A
解析:ABC 【解析】 【分析】 【详解】
以两球组成的系统为研究对象,取A 、B 球碰撞前的速度方向为正方向,两球的质量分别
为A m 、B m ,由于碰撞前,A 球能追上B 球,则
A0B0
A B
p p m m > 代入数据整理得
B A 5
7
m m >
① 系统的总动量
p =7 kg·m/s+5 kg·m/s=12kg·m/s
A .若碰后A 、
B 两球动量为
p A =6kg∙m/s ,p B =6kg∙m/s
由于
A B p p p +=
因此碰撞过程中动量守恒,且碰后A 球不可能超过B 球,因此
A B
A B
p p m m ≤ 解得
B A m m ≤②
另外碰撞后的机械能不可能超过碰前的机械能
2222A0B0A B
A B A B
2222p p p p m m m m +≥+ 代入数据整理得
B A 11
13
m m ≥
③ 由①②③解得
A B A 1113
m m m ≥≥
能找到合适质量的A 、B 两物体,因此A 正确; B . 若碰后A 、B 两球动量为
p A =3kg∙m/s ,p B =9kg∙m/s
由于
A B p p p +=
因此碰撞过程中动量守恒,且碰后A 球不可能超过B 球,因此
A B
A B
p p m m ≤ 解得
B A 3m m ≤④
另外碰撞后的机械能不可能超过碰前的机械能
2222A0B0A B
A B A B
2222p p p p m m m m +≥+ 代入数据整理得
B A 7
5
m m ≥
⑤ 由①④⑤解得
A B A 735
m m m ≥≥
能找到合适质量的A 、B 两物体,因此B 正确; C .若碰后A 、B 两球动量为
p A =-2kg∙m/s ,p B =14kg∙m/s
由于
A B p p p +=
因此碰撞过程中动量守恒,碰撞后的机械能不可能超过碰前的机械能
2222A0B0A B
A B A B
2222p p p p m m m m +≥+ 代入数据整理得
B A 19
5m m ≥
⑥ 由①⑥联立解得
B A 195
m m ≥
能找到合适质量的A 、B 两物体,因此C 正确; D .若碰后A 、B 两球动量为
p A =-4kg∙m/s ,p B =17kg∙m/s
由于
A B p p p +≠
因此碰撞过程中动量不守恒,D 错误。

故选ABC 。

11.B
解析:BC 【解析】 【分析】 【详解】
A .小球下落过程中系统合外力不为零,因此系统动量不守恒.故A 项错误.
B .绳子上拉力属于内力,系统在水平方向不受外力作用,因此系统水平方向动量守恒.故B 项正确.
CD .当小球落到最低点时,只有水平方向的速度,此时小球和滑块的速度均达到最大.据
系统水平方向动量守恒有
max Mv mv =
据系统机械能守恒有
22max 1122
mgl mv Mv =
+ 联立解得
max
v =
故C 项正确,D 项错误. 故选BC 。

12.C
解析:CD 【解析】 【分析】 【详解】
A .金属棒克服安培力做功等于金属棒与定值电阻R 产生的焦耳热,故A 错误;
B .由能量守恒定律可知,金属棒克服安培力做功与克服摩擦力做功的和为mgh ,故金属棒克服安培力做功小于mgh ,故B 错误;
C .根据动能定理有
0mgh mgd W μ--=安
则克服安培力所做的功为W mgh mgd μ=-;电路中产生的焦耳热等于客服安培力做功,所以金属棒产生的焦耳热为
()1
2
mg h d μ-,故C 正确; D .金属棒在下滑过程中,由机械能守恒定律得
212
mgh mv =
则得金属棒到达水平面时的速度v =金属棒在磁场中运动时,取向右为正方向,根据动量定理有
2202B L v t
mg t mv R
μ∆-∆-=-

v t d ∆=∑
则有
2202B L d
mg t mv R
μ-∆-=-
解得金属在磁场中的运动时间为
222B L d
t R mg
μ∆= 故D 正确。

故选CD 。

13.B
解析:BC 【解析】 【分析】
两滑块a 、b 碰撞过程系统的动量守恒,根据图象的斜率求出滑块的速度,然后由动量守恒定律求出滑块b 的质量,从而得到总动量.对b ,利用动量定理求碰撞时a 对b 所施冲量.应用能量守恒定律可以求出系统损失的动能. 【详解】
由x t -图象的斜率表示速度,可知碰撞前滑块a 的速度为:
4103/2
a a a x v m s t -=
==-,b 的速度为:4
2/2b b b x v m s t === ;碰撞后,两滑块的
共同速度为24
1/2
x v m s t ∆-=
==-∆. 两滑块碰撞过程系统动量守恒,以b 的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
()a a b b a b m v m v m m v +=+,解得:4
3
b m kg =,a 、b 碰撞前的总动量为:
()10
3
a a
b b a b P m v m v m m v =+=+= /kg m s ⋅.故A 错误.对b ,由动量定理得:
4b b b I m v m v =-=- N s ⋅,即碰撞时a 对b 所施冲量为4 N s ⋅,故B 正确.碰撞前后a
的动量变化为:4a a a P m v m v =-= /kg m s ⋅,故C 正确.碰撞前后滑块a 、b 组成的系统损失的动能为:()222111222
k a a b b a b E m v m v m m v =
+-+,代入数据解得:10k E J =,故D 错误.故选BC .
【点睛】
本题关键是根据图象的斜率得到两个滑块碰撞前后的速度,然后结合动量守恒定律、动量定理和能量守恒定律进行研究.
14.A
解析:ABD 【解析】 【分析】 【详解】
A 项:子弹打中物块的过程,由于内力远远大于外力,根据动量守恒定律有:
000()m v m m v =+
解得:v=10m/s ,故A 正确;
B 项:物体从A 点运动到B 点的过程,根据动能定理有:
2200101()(1
22
)()m gL m m m m v m v μ-+=+-+
解得:0.36μ=
故B 正确;
C 项:物块与强碰撞过程中,以向右为正方向,由动量定理有:
0201()()m v F m m v t m -=-+-+
解得:280F N = 故C 错误;
D 项:物块在反向运动过程中,根据动量守恒定律可知,动能全部转化因摩擦而产生的热量,即
201
()182
Q m m v J =
+= 故D 正确.
15.B
解析:BCD 【解析】 【分析】 【详解】
A .在下滑过程中,对于物块和槽组成的系统,只有重力做功,系统的机械能守恒,故A 正确;
B .在下滑的过程中,物块和槽在水平方向上的合外力为零,竖直方向上的合外力不为零,故系统的合外力不为零,不符合动量守恒的条件,故系统的动量不守恒,故B 错误;
C .在压缩弹簧的过程中,物块和弹簧组成的系统,水平方向受到竖直墙壁水平向左的作用力,合外力不为零,故物块和弹簧组成的系统动量不守恒,故C 错误;
D .因为物块与槽在水平方向上动量守恒,由于质量相等,根据动量守恒定律知物块离开槽时物块与槽的速度大小相等,方向相反,物块被弹簧反弹后,与槽的速度相同,做匀速直线运动,所以物块不会再滑上弧形槽,故D 错误。

本题选不正确的,故选BCD 。

16.A
解析:AD 【解析】 【分析】 【详解】
A .设滑杆与竖直方向的夹角为α,圆周的直径为D ,根据牛顿第二定律,得滑环的加速度为
cos cos mg a g m
α
α=
=。

相关文档
最新文档