湖北省当阳二高 最新动量守恒定律单元测试题

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湖北省当阳二高 最新动量守恒定律单元测试题
一、动量守恒定律 选择题 1.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- 2.如图,在光滑的水平面上有一个长为L 的木板,小物块b 静止在木板的正中间,小物块a 以某一初速度0v 从左侧滑上木板。

已知物块a 、b 与木板间的摩擦因数分别为a μ、b μ,木块与木板质量均为m ,a 、b 之间的碰撞无机械能损失,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。

下列说法正确的是( )
A .若没有物块从木板上滑下,则无论0v 多大整个过程摩擦生热均为2013mv
B .若22a
b a μμμ<≤,则无论0v 多大,a 都不会从木板上滑落
C .若032
a v gL μ≤a
b 一定不相碰 D .若2b a μμ>,则a 可能从木板左端滑落
3.质量为3m 足够长的木板静止在光滑的水平面上,木板上依次排放质量均为m 的木块1、2、3,木块与木板间的动摩擦因数均为μ.现同时给木块l 、2、3水平向右的初速度v 0、2v 0、3v 0,已知重力加速度为g .则下列说法正确的是( )
A.1木块相对静止前,木板是静止的
B.1木块的最小速度是
2
3
v
C.2木块的最小速度是
5
6
v
D.木块3从开始运动到相对静止时位移是
2
4v
g
μ
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2
10m/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,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块.今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是
A.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽组成的系统机械能守恒
B.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统水平动量守恒
C.若小球能从C点离开半圆槽,则其一定会做竖直上抛运动
D.若小球刚好到达C点,则
12
m
h R
M M
=
+
6.如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A.B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦).初始时刻,A、B处于同一高度并恰好处于静止状态.剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块
A .落地时的速率相同
B .重力的冲量相同
C .重力势能的变化量相同
D .重力做功的平均功率相同
7.如图所示,在光滑的水平面上有体积相同、质量分别为m =0.1kg 和M =0.3kg 的两个小球A 、B ,两球之间夹着一根压缩的轻弹簧(弹簧与两球不相连),A 、B 两球原来处于静止状态.现突然释放弹簧,B 球脱离弹簧时的速度为2m/s ;A 球进入与水平面相切、半径为0.5m 的竖直面内的光滑半圆形轨道运动,PQ 为半圆形轨道竖直的直径,不计空气阻力,g 取10m/s 2,下列说法正确的是( )
A .A 、
B 两球离开弹簧的过程中,A 球受到的冲量大小等于B 球受到的冲量大小 B .弹簧初始时具有的弹性势能为2.4J
C .A 球从P 点运动到Q 点过程中所受合外力的冲量大小为1N ∙s
D .若逐渐增大半圆形轨道半径,仍然释放该弹簧且A 球能从Q 点飞出,则落地的水平距离将不断增大
8.如图所示,一个质量为M 的木箱静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个质量为m =2M 的小物块.现使木箱瞬间获得一个水平向左、大小为v 0的初速度,下列说法正确的是
A .最终小物块和木箱都将静止
B .最终小物块和木箱组成的系统损失机械能为203
Mv C .木箱速度水平向左、大小为
02v 时,小物块的速度大小为04
v D .木箱速度水平向右、大小为03v . 时,小物块的速度大小为023v 9.如图,质量为m 的小木块从高为h 的质量为M 的光滑斜面体顶端滑下,斜面体倾角为θ,放在光滑水平面上,m 由斜面体顶端滑至底端的过程中,下列说法正确的是
A .M 、m 组成的系统动量守恒
B .M 移动的位移为()tan mh M m θ
+ C .m 对M 做功为222cos ()(sin )Mm gh M m M m θθ++ D .m 对M 做功为222sin ()(cos )
Mm gh M m M m θθ++ 10.在采煤方法中,有一种方法是用高压水流将煤层击碎而将煤采下.今有一采煤用水枪,由枪口射出的高压水流速度为v .设水的密度为ρ,水流垂直射向煤层表面,若水流与煤层作用后速度减为零,则水在煤层表面产生的压强为( )
A .2v ρ
B .2 2v ρ
C .2 v ρ
D .22v ρ
11.如图所示,一辆质量M =3kg 的小车A 静止在光滑的水平面上,A 上有一质量m =1kg 的光滑小球B ,将一左端固定于A 上的轻质弹簧压缩并锁定,此时弹簧的弹性势能E p =6J ,B 与A 右壁距离为l 。

解除锁定,B 脱离弹簧后与A 右壁的油灰阻挡层(忽略其厚度)碰撞并被粘住,下列说法正确的是( )
A .碰到油灰阻挡层前A 与
B 的动量相同
B .B 脱离弹簧时,A 的速度为1m/s
C .B 和油灰阻挡层碰撞并被粘住,该过程B 受到的冲量大小为3N·s
D .整个过程B 移动的距离为34
l 12.如图所示,电阻不计的光滑金属导轨 MN 、PQ 水平放置,间距为 d ,两侧接有电阻 R 1 、R 2,阻值均为 R , O 1O 2 右侧有磁感应强度大小为 B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场。

质量为 m 、长度也为 d 的金属杆置于 O 1O 2 左侧,在水平向右、大小为 F 的恒定拉力作用下由静止开始运动,经时间 t 到达 O 1O 2 时撤去恒力 F ,金属杆在到达 NQ 之前减速为零。

已知金属杆电阻也为 R ,与导轨始终保持垂直且接触良好,下列说法正确的是( )
A .杆刚进入磁场时速度大小为Ft m
B .杆刚进入磁场时电阻 R 1 两端的电势差大小为
BdFt m C .整个过程中,流过电阻 R 1 的电荷量为Ft Bd
D .整个过程中,电阻 R 1 上产生的焦耳热为22
12F t m
13.一质量为m =6kg 带电量为q =-0.1C 的小球P ,自倾角θ=530的固定光滑斜面顶端由静止开始滑下,斜面高h =6.0m ,斜面底端通过一段光滑小圆弧与一光滑水平面相连。

整个装置处在水平向右的匀强电场中,场强E =200N/C ,忽略小球在连接处的能量损失,当小球运动到水平面时,立即撤去电场。

水平面上放一质量也为m 静止不动的14
圆槽Q , 圆槽光滑且可沿水平面自由滑动,圆槽的半径R =3m ,如图所示(已知sin53o =0.8,cos53o =0.6,g=10m/s 2)则以下说法正确的是:
A .由静止释放到滑到斜面底端,P 球的电势能增加了90J
B .小球P 运动到水平面时的速度大小为5m/s
C .最终小球将冲出圆槽Q
D .最终小球不会冲出圆槽Q
14.如图甲所示,光滑斜面固定在水平面上,倾角为30°,斜面足够长. 质量为0. 2kg 的物块静止在斜面底端,0t =时刻,物块受到沿斜面方向拉力F 的作用,取沿斜面向上为正方向,拉力F 随时间t 变化的图像如图乙所示,g 取10m/s 2。


A .4s 末物体的速度为零
B .3s t =时物块沿斜面向上运动最远
C .0~4s 内拉力对物体做功为20J
D .0~4s 内拉力对物体冲量为零
15.如图所示,质量是2g m =的子弹,以1300m/s v =的速度射入固定的、厚度是5cm l =的木板,射穿后的速度是2100m/s v =.假设阻力是恒定的,它能够射穿同种材料制成的
A.固定的、厚度是6cm的木板
B.固定的、厚度是7cm的木板
C.放在光滑水平面上的质量为8g
M=,沿速度方向长度为4cm的木块
D.放在光滑水平面上的质量为8g
M=,沿速度方向长度为3cm的木块
16.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的速率为
3
gR
C.A运动到圆槽的最低点时B的速率为4
3 gR
D.B向右运动的最大位移大小为2 3 R
17.如图,长木板M原来静止于光滑水平面上,木块m从长木板M的一端以初速度v0冲上木板,当m相对于M滑行7cm时,M向前滑行了4cm,则在此过程中()
A.摩擦力对m与M的冲量大小之比等于11∶4
B.m减小的动能与M增加的动能之比等于11∶4
C.m与M系统损失的机械能与M增加的动能之比等于7∶4
D.m减小的动能与m和M系统损失的机械能之比等于1∶1
18.质量均为m的两个小球A B
,用轻弹簧连接,一起放在光滑水平面上,小球A紧靠挡
板P,如图所示。

给小球B一个水平向左的瞬时冲量,大小为I,使小球B向左运动并压缩弹簧,然后向右弹开。

弹簧始终在弹性限度内。

取向右为正方向,在小球B获得冲量之后的整个运动过程中,对于A B
,及弹簧组成的系统,下列说法正确的是()
A.系统机械能和动量均守恒
B.挡板P对小球A的冲量为大小2I
C.挡板P对小球A做的功为
2 2I m
D.小球A离开挡板后,系统弹性势能的最大值为
2 4 I m
19.如图所示,质量为M的长木板A静止在光滑的水平面上,有一质量为m的小滑块B 以初速度v0从左侧滑上木板,且恰能滑离木板,滑块与木板间动摩擦因数为μ.下列说法中正确的是
A.若只增大v0,则滑块滑离木板过程中系统产生的热量增加
B.若只增大M,则滑块滑离木板过程中木板所受到的冲量减少
C.若只减小m,则滑块滑离木板时木板获得的速度减少
D.若只减小μ,则滑块滑离木板过程中滑块对地的位移减小
20.如图所示,光滑弧形滑块P锁定在光滑水平地面上,其弧形底端切线水平,小球Q (视为质点)的质量为滑块P的质量的一半,小球Q从滑块P顶端由静止释放,Q离开P 时的动能为
1k
E.现解除锁定,仍让Q从滑块顶端由静止释放,Q离开P时的动能为2
k
E,1k E和2k E的比值为()
A.1
2
B.
3
4
C.
3
2
D.
4
3
二、动量守恒定律解答题
21.一长为2l的轻质刚性细杆位于水平的光滑桌面上,杆的两端分别固定一质量为m的小物块D和一质量为m
α(α为常数)的小物块B,杆可绕通过小物块B所在端的竖直固定转轴无摩擦地转动. 一质量为m的小环C套在细杆上(C与杆密接),可沿杆滑动,环C 与杆之间的摩擦可忽略. 一轻质弹簧原长为l,劲度系数为k,两端分别与小环C和物块B
相连. 一质量为m 的小滑块A 在桌面上以垂直于杆的速度飞向物块D ,并与之发生完全弹性正碰,碰撞时间极短. 碰撞时滑块C 恰好静止在距轴为r (r >l )处.
(1)若碰前滑块A 的速度为0v ,求碰撞过程中轴受到的作用力的冲量;
(1)若碰后物块D 、C 和杆刚好做匀速转动,求碰前滑块A 的速度0v 应满足的条件.
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.如图所示,在竖直平面内倾角37θ︒=的粗糙斜面AB 、粗糙水平地面BC 、光滑半圆轨道CD 平滑对接,CD 为半圆轨道的竖直直径。

BC 长为l ,斜面最高点A 与地面高度差1.5h l =,轨道CD 的半径4R l =。

质量为m 的小滑块P 从A 点静止释放,P 与AB 、BC 轨道间的滑动摩擦因数为18
μ=。

在C 点静止放置一个质量也为m 的小球Q ,P 如果能与Q 发生碰撞,二者没有机械能损失。

已知重力加速度为g ,sin370.6︒=。


(1)通过计算判断,滑块P 能否与小球Q 发生碰撞;
(2)如果P 能够与Q 碰撞,求碰后Q 运动到D 点时对轨道的压力大小;
(3)如果小球Q 的质量变为km (k 为正数),小球Q 通过D 点后能够落在斜面AB 上,求k 值范围?
24.质量m =3kg 、长l =2.8m 内壁光滑的槽C 静止于粗糙水平面上,在槽的内壁上放置有两个物体A 和B ,A 、B 到槽C 左右两端挡板的距离分别为l 1=1.8m ,l 2=lm 。

A 、B 的质量分别为m 1=-4kg 和m 2=lkg ,A 、B 可以看作质点,它们之间放有压缩的轻弹簧(弹簧长度可忽略),弹簧与A 、B 不粘连,A 、B 用细线系住。

烧断细线,A 物体以v 1=lm/s 的速度向右运动,已知A 与C 、B 与C 碰撞不损失机械能,槽C 与地面间的摩擦因数µ=0.15,重力加速度g =10m/s 2,求:
(1)弹簧压缩时具有的弹性势能;
(2)当B与C碰撞后,槽C运动的初速度和加速度;
(3)从剪断细绳到A、B两物体第一次相遇的时间内,槽C发生的位移。

(计算结果保留1位有效数字)
25.一木板置于光滑水平地面上,木板左端放置一个可以看作质点的小物块,小物块的质量m1=2kg,木板质量m2=1kg,小物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2。

在距离木板右端L=12m处有一墙壁。

现小物块与木板一起以共同速度1v=6m/s向右运动,木板与墙壁的碰撞可以看作弹性碰撞。

运动过程中小物块始终未离开木板。

(g取10m/s2)求:(以向右为正方向)
(1)木板与墙壁发生第一次碰撞后,木板向左运动的最大距离;
(2)木板从开始运动到第二次与墙壁碰撞所经历的时间,并画出小物块和木板此过程v-t 图像;
(3)木板从第一次与墙壁碰撞后到最终静止所走的总路程。

26.如图,固定的光滑平台左侧有一光滑的半圆轨道,轨道半径R=0.72 m.平台上静止着两个滑块A、B,m A=0.1 kg、m B=0.2 kg,两滑块间夹有少量炸药,平台右侧有一带挡板的小车,静止在光滑的水平地面上.小车质量为M=0.3 kg,车上表面与平台的台面等高,车面左侧粗糙部分长度为L,动摩擦因数为μ=0.2,右侧拴接一轻质弹簧,弹簧自然长度所在处车面光滑.点燃炸药后,A滑块恰好到达半圆轨道的最高点,滑块B冲上小车.两滑块都可以看作质点,炸药的质量忽略不计,爆炸的时间极短,爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上,g取10 m/s2.
(1)求炸药爆炸后滑块B 的速度大小v B ;
(2)若滑块B 恰好没有从小车上掉下来,求小车左侧粗糙部分的长度L ;
(3)若L '=0.75 m ,求小车的最大速度v 2.
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一、动量守恒定律 选择题
1.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()12
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 212mgh mv =
则得金属棒到达水平面时的速度2v gh =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∆-∆-=- 又
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 。

2.A
解析:ABD 【解析】 【分析】 【详解】
A .若没有物块从木板上滑下,则三者最后共速,以三者为整体,水平方向动量守恒,
mv 0=3mv 1 ①
则整个过程产生的热量等于动能的变化,有
Q=
12mv 02−1
2
×3mv 12 ② 联立①②,得
Q =
1
3
mv 02 故A 正确;
BD .a 、b 之间的碰撞无机械能损失,故碰撞过程中动量守恒和机械能守恒,设碰前速度分别为v 1、v 2,碰后分别为v 1'、v 2',且有v 1>v 2,以v 1方向为正方向,则有
mv 1+mv 2=mv 1'+mv 2'③
12mv 12+12mv 22=12mv 1′2+1
2
mv 2′2 ④ 联立③④,得
v 1'=v 2,v 2'=v 1
即碰后a 、b 交换速度。

(1)若b 、c 不相对滑动,由牛顿第二定律可得
12a mg ma μ=,2b mg ma μ=,12a a ≤

2
a
b μμ≥
此情况,开始时b 、c 相对静止。

碰撞前有
a b c v v v >=
碰撞后a 、b 交换速度,则有
b a
c v v v >=
若a 、c 不相对滑动,此时有:
12'b mg ma μ=,2'a mg ma μ=,12'a a ≤

2b a μμ≤

22
a
b a μμμ≤≤时,碰后a 和木板共速,且不发生相对滑动,无论0v 多大,a 都不会从
木板上滑落,故B 正确;
若μb >2μa , a 相对木板向左运动,故a 可能从木板左端滑落,故D 正确; C .若a 与b 碰前三者已经共速,则ab 一定不相碰,此时有
220111
3222
a m L g
mv mv μ=-⋅ ⑤ 联立①⑤,得
0v =
故若0v >
ab 一定不相碰,故C 错误; 故选ABD 。

3.C
解析:CD 【解析】 【分析】 【详解】
A 、木板开始运动时,木块对木板的摩擦力30f mg => ,木板发生运动,故A 错误;
B 、设木块1的最小速度为1v , 木块1的加速度1f ma = 做匀减速;木板的加速度为
33mg ma = 做匀加速;当两者速度相等时木块1的速度达到最小
即10v v at at =-= 解得101
2
v v =
,故B 错误; C 、设木块2的最小速度为2v ,此过程木块2的速度该变量为02v v - ,而木块3速度改变量与木块2速度该变量相等,即木块3的速度为02v v + 由动量守恒可得
000202(23)5()m v v v mv m v v ++=++ ,解得: 205
6
v v = ,故C 正确;
D 、当木块3相对静止时,速度达到最小,此时四个物体共速,设速度为3v ,则由动量守恒可得:0003(23)6m v v v mv ++= 解得:30v v =
对木块3,由动能定理可知22
3011(3)22
mgs mv m v μ-=- ,解得:204v s g μ= ,故D 正确;
故选CD
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.D
解析:D 【解析】 【详解】
AB .小球从AB 的过程中,半圆槽对球的支持力沿半径方向指向圆心,而小球对半圆槽的压力方向相反指向左下方,因为有竖直墙挡住,所以半圆槽不会向左运动,可见,该过程中,小球与半圆槽在水平方向受到外力作用,动量并不守恒,而由小球、半圆槽 和物块组成的系统动量也不守恒,但对系统的机械能守恒;从B→C 的过程中,小球对半圆槽的压力方向向右下方,所以半圆槽要向右推动物块一起运动,因而小球参与了两个运动:一个是沿半圆槽的圆周运动,另一个是与半圆槽一起向右运动,小球所受支持力方向与速度方向并不垂直,此过程中,因为有物块挡住,小球与半圆槽在水平方向动量并不守恒,在小球运动的全过程,水平方向 动量也不守恒,由于半圆槽要对滑块做功,则对小球、半圆槽组成的系统机械能不守恒,选项AB 错误;
C .当小球运动到C 点时,它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上,所以此后小球做斜上抛运动,即选项C 错误;
D .小球到达B 点时的速度
0v =
从B 到C 的过程中,对小球、半圆槽 和物块组成的系统水平方向动量守恒:
012()mv m M M v =++
由能量关系可知:
2121
()2
mgh m M M v =++
联立解得:
12
m
h R M
M =
+
选项D 正确.
6.A
解析:AD 【解析】 【详解】
设斜面倾角为,刚开始AB 处于静止状态,所以,所以
,A 运动
的时间为:
,B 运动的时间为:
解得

A. 剪断轻绳后A 自由下落,B 沿斜面下滑,AB 都只有重力做功,根据动能定理得:
,解得
,所以落地时的速率相同,故A 正确;
B.A 物体重力的冲量
B 物体重力的冲量
所以重力的冲量不相同,故B 错误;
C. 重力势能变化量△E P =mgh ,由于A 、B 的质量不相等,所以重力势能变化不相同,故C 错误;
D. A 重力做功的平均功率为:
B 重力做功的平均功率为:
=
所以重力做功的平均功率相等,故D 正确。

7.A
解析:ABC 【解析】 【分析】 【详解】
A .A 、
B 两球离开弹簧的过程中,A 受到弹簧的弹力与B 受到弹簧的弹力是相等的,而作用时间也是相等的,所以A 、B 球合力的冲量大小是相等的,故A 正确; B .释放弹簧过程中系统动量守恒、机械能守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
0A B mv Mv -=
代入数据得
6m/s A v =
根据能量守恒,系统增加的动能等于系统减少的弹性势能
2211 2.4J 22
A B Ep mv Mv ∆=
+= 故B 正确;
C .A 球从P 点运动到Q 的过程中利用动能定理可以求出Q 点的速度
22
11222
Q P mg R mv mv -=
- 解得
4m/s Q v =
所以A 球从P 点运动到Q 点过程中所受合外力的冲量等于动量的该变量即
0.1(46)1N s Q p I mv mv =+=+=⋅
故C 正确;
D .设圆轨道半径为r 时,m 由P 到Q 的过程,由机械能守恒定律得:
22
11222Q P mg r mv mv --'=
m 从Q 点飞出后做平抛运动,则:
2
122
r gt =
Q
x v t =' 解得
x =
当40=(3640r r -),即0.45r =时,x 有最大值,所以若逐渐增大半圆形轨道半径,仍然释放该弹簧且A 球能从Q 点飞出,则落地的水平距离会减小,故D 错误; 故选ABC 。

8.B
解析:BC 【解析】 【分析】 【详解】
A .系统所受外力的合力为零,系统的动量守恒,初状态木箱有向左的动量,小木块动量为零,故系统总动量向左,系统内部存在摩擦力,阻碍两物体间的相对滑动,最终小木块和木箱相对静止,因为系统的总动量守恒,不管中间过程如何相互作用,根据动量守恒定律知,最终两物体以相同的速度一起向左运动,故A 错误;
B .规定向左为正方向,由动量守恒定律得
0()Mv M m v =+
则得最终系统的速度为:
Mv v M m
=
+ 方向向左,最终小木块和木箱组成的系统损失机械能为:
222
0011()223
Mv E Mv M m v ∆=-+=
故B 正确;
C .系统动量守恒,以向左为正方向,木箱速度水平向左、大小为0
2
v 时,由动量守恒定律得:
022v Mv M
mv =+ 解得:
24
v v =
故C 正确;
D .系统动量守恒,以向左为正方向,木箱速度水平向右,则木箱速度为0
3
v -,根据动量守恒定律有:
023
v Mv M
mv =-+ 解得:
223
v v =
物块与木箱相对滑动,系统机械能有损失,但根据题目所给数据可知,该过程机械能不变,不符合实际,故D 错误。

故选BC . 【点睛】
小木块和木箱组成的系统在光滑的平面上滑动,系统所受外力的合力为零,故系统动量始终守
恒,而因为系统内部存在摩擦力,阻碍物体间的相对滑动,最终两物体应该相对静止,一起向左运动.由动量守恒求出最终共同速度,再由能量守恒求机械能的损失。

9.B
解析:BC 【解析】 【详解】
A .M 、m 组成系统水平方向不受外力,所以水平方向动量守恒,故A 错误;
B .M 、m 组成系统水平方向动量守恒有
12Mx mx =
由水平位移关系有
12tan h
x x θ
+=
联立解得
1()tan mh
x M m θ
=
+
即M 位移为
()tan mh
M m θ
+,故B 正确;
CD .设物体滑到斜面底端时,沿斜面的速度v 2,斜面速度为v 1,则有
()121co 0s Mv m v v θ--=
()()2221212cos 11sin 22mgh mv m v v v θθ⎡⎤=
+-+⎣

m 对M 做功:
()
222121cos 2()sin Mm gh W mv M m M m θ
θ
==++
故C 正确,D 错误。

10.A
解析:A 【解析】
设水流的横截面积为S ,则t 时间内喷水质量为:m=ρSvt
以该运动方向为正方向,对其与墙壁碰撞过程采用动量定理(水平分运动),有: ﹣Ft=0﹣mv
压强为:F
P S
=
联立解得:P=ρv 2 故选择A.
【点睛】先求出时间t 内喷出水的质量m ,再对质量为m 的水分析,其水平方向经过t 时间与煤层的竖直表面碰撞后速度减小为零,根据动量定理列式,再根据压强公式列式求解水对煤层的压强.
11.B
解析:BCD 【解析】 【分析】 【详解】
A .对于
B 球、弹簧和A 车组成的系统,在弹簧作用的过程、B 球撞A 车右壁的过程,均满足系统的外力之和为零,系统的动量守恒,初态总动量为零,则此后的任何时刻A 与B 的动量总是等大反向,因方向相反而动量不同,故A 错误;
B .设B 脱离弹簧时,B 的速度为B v ,方向向右,A 的速度为A v ,方向向左,设向右为正方向,由动量守恒定律
0B A mv Mv =-
由能量守恒定律可得
221122
p B A E mv Mv =
+ 联立可得m/s 1A v =,3m/s B v =,故B 正确;
C .B 球与A 车以等大反向的动量相撞,由动量守恒定律可知两物体的共同速度为零,则对B 球由动量定理可知
03N s B I mv =-=-⋅
即粘住的过程B 受到的冲量大小为3N·s ,负号表示冲量方向向左,故C 正确; D .对B 球与A 车的作用过程,满足人船模型
B A mx Mx = B A x x l +=
解得34B l x =
,4
A l
x =,故D 正确。

故选BCD 。

12.A
解析:ACD 【解析】 【详解】
A. 杆刚进入磁场之前的加速度
F a m
=
则进入磁场时速度大小为
Ft v at m
==
选项A 正确;
B. 杆刚进入磁场时产生的感应电动势:。

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