陕西省城固县第一中学选修1高中物理动量守恒定律试题(含答案)

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陕西省城固县第一中学选修1高中物理动量守恒定律试题(
含答案)
一、动量守恒定律 选择题
1.如图所示,A 、B 两物体质量分别为m A =5kg 和m B =4kg ,与水平地面之间的动摩擦因数分别为μA =0.4和μB =0.5,开始时两物体之间有一压缩的轻弹簧(不拴接),并用细线将两物体拴接在一起放在水平地面上.现将细线剪断,则两物体将被弹簧弹开,最后两物体都停在水平地面上。

下列判断正确的是( )
A .在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中,两物体组成的系统动量不守恒
B .在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中,整个系统的机械能守恒
C .在两物体被弹开的过程中,A 、B 两物体的机械能一直增大
D .两物体一定同时停在地面上
2.如图,斜面体固定在水平面上,斜面足够长,在斜面底端给质量为m 的小球以平行斜面向上的初速度1v ,当小球回到出发点时速率为2v 。

小球在运动过程中除重力和弹力外,另受阻力f (包含摩擦阻力),阻力f 大小与速率成正比即f kv =。

则小球在斜面上运动总时间t 为( )
A .12sin v v t g θ+=⋅
B .12sin v v t g θ
-=⋅ C .12
12
sin 2mv mv t v v mg k θ+=+⋅+ D .1212
sin 2
mv mv t v v mg k θ-=+⋅- 3.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≤,则a
b 一定不相碰 D .若2b a μμ>,则a 可能从木板左端滑落
4.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
023v C .2木块的最小速度是056
v D .木块3从开始运动到相对静止时位移是204v g
μ 5.如图所示,质量为m 的小球从距离地面高度为H 的A 点由静止释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到达距地面深度为h 的B 点时速度减为零不计空气阻力,重力加速度为g 。

则关于小球下落过程中,说法正确的是
A .整个下落过程中,小球的机械能减少了mgH
B .整个下落过程中,小球克服阻力做的功为mg (H +h )
C .在陷入泥潭过程中,小球所受阻力的冲量大于m
D .在陷入泥潭过程中,小球动量的改变量的大小等于m
6.在光滑水平面上,有两个小球A 、B 沿同一直线同向运动(B 在前),已知碰前两球的动量
分别为pA =10 kg·
m/s 、pB =13 kg·m/s ,碰后它们动量的变化分别为ΔpA 、ΔpB .下列数值可能正确的是( )
A .ΔpA =-3 kg·m/s 、Δp
B =3 kg·m/s
B .ΔpA =3 kg·m/s 、ΔpB =-3 kg·m/s
C .ΔpA =-20 kg·m/s 、ΔpB =20 kg·m/s
D .ΔpA =20kg·m/s 、ΔpB =-20 kg·m/s
7.如图所示,在光滑的水平杆上套有一个质量为m 的滑环.滑环上通过一根不可伸缩的轻绳悬挂着一个质量为M 的物块(可视为质点),绳长为L .将滑环固定时,给物块一个水平冲量,物块摆起后刚好碰到水平杆;若滑环不固定时,仍给物块以同样的水平冲量,则( )
A .给物块的水平冲量为2M gL
B .物块上升的最大高度为mL m M
+ C .物块上升最高时的速度为
2m gL D .物块在最低点时对细绳的拉力3Mg
8.如图所示,质量为M 的长木板静止在光滑水平面上,上表面OA 段光滑,AB 段粗糙且长为l ,左端O 处固定轻质弹簧,右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上,轻绳所能承受的最大拉力为F .质量为m 的小滑块以速度v 从A 点向左滑动压缩弹簧,弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断,再过一段时间后长木板停止运动,小滑块恰未掉落.则( )
A .细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为
F M B .细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为
212mv C .弹簧恢复原长时滑块的动能为212
mv D .滑块与木板AB 间的动摩擦因数为2
2v gl
9.有一宇宙飞船,它的正对面积S =2 m 2,以v =3×103 m/s 的相对速度飞入一宇宙微粒
区.此微粒区1 m 3空间中有一个微粒,每一个微粒的平均质量为m =2×10-7kg .设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上,要使飞船速度不变,飞船的牵引力应增加
A .3.6×103 N
B .3.6 N
C .1.2×103 N
D .1.2 N
10.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
11.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
12.如图所示,一块质量为M的木板停在光滑的水平面上,木板的左端有挡板,挡板上固定一个小弹簧.一个质量为m的小物块(可视为质点)以水平速度v0从木板的右端开始向左运动,与弹簧碰撞后(弹簧处于弹性限度内),最终又恰好停在木板的右端.根据上述情景和已知量,可以求出 ( )
A.弹簧的劲度系数
B.弹簧的最大弹性势能
C.木板和小物块组成的系统最终损失的机械能
D.若再已知木板长度l可以求出木板和小物块间的动摩擦因数
13.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
14.如图所示,长木板A 放在光滑的水平面上,质量为6kg m =的小物体B 以水平速度02m/s v =滑上原来静止的长木板A 的上表面,由于A 、B 间存在摩擦,A 、B 速度随时间变化情况如图乙所示,取210m/s g =,则下列说法正确的是( )
A .木板A 与物体
B 质量相等
B .系统损失的机械能为6J
C .木板A 的最小长度为1m
D .A 对B 做的功与B 对A 做的功绝对值相等
15.如图所示,长为L 的细线,一端固定在O 点,另一端系一个质量为m 的小球,在最低点A 给小球一个水平方向的瞬时冲量I ,使小球绕悬点O 在竖直平面内运动。

为使细线始终不松弛,I 的大小可选择下列四项中的( )
A .大于2m gL
B .小于2m gL
C .大于5m gL
D .大于2m gL ,小于5m gL
16.如图所示,质量为M 的薄木板静止在粗糙水平桌面上,木板上放置一质量为m 的木块.已知m 与M 之间的动摩擦因数为μ,m 、M 与桌面间的动摩擦因数均为2μ.现对M 施一水平恒力F ,将M 从m 下方拉出,而m 恰好没滑出桌面,则在上述过程中
A .水平恒力F 一定大于3μ(m +M )g
B.m在M上滑动的时间和在桌面上滑动的时间相等
C.M对m的冲量大小与桌面对m的冲量大小相等
D.若增大水平恒力F,木块有可能滑出桌面
17.三个完全相同的小球a、b、c,以相同的速度在光滑水面上分别与另外三个不同的静止小球相撞后,小球a被反向弹回,小球b与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动,小球c 恰好静止.比较这三种情况,以下说法中正确的是()
A.a球获得的冲量最大
B.b球损失的动能最多
C.c球克服阻力做的功最多
D.三种碰撞过程,系统动量都是守恒的
18.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
19.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
v
B.小球从U形管的另一端射出时,速度大小为0
3
v
C.小球运动到U形管圆弧部分的最左端时,速度大小为0
3
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6
mv
3
20.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
二、动量守恒定律 解答题
21.如图所示,在光滑、绝缘的水平面内,有一个正方形MNPQ 区域,边长L =1m .半径R =20cm 的圆形磁场与MN 、MQ 边均相切,与MQ 边切于点A ,磁感应强度B =0.5T,方向垂直于水平面向上.圆形磁场之外区域,有方向水平向左的匀强电场,场强大小
E =0.5V/m .两个大小完全相同的金属小球a 、b 均视为质点.小球a 的质量m a =2×10-5kg ,电量q =+4×10-4C .小球b 的质量m b =1×10-5kg,不带电,放在圆周上的D 点静止, A 、C 、 D 三点在同一直线上.小球a 从A 点正对磁场圆心C 射入,会与球b 在D 点沿平行于MN 的方向发生弹性碰撞,碰后忽略两球之间的相互作用力及小球重力.π=3.14,求:
(1)小球a 射入磁场时的速度大小及小球a 射入磁场到与小球b 相碰撞经历的时间;
(2)小球a 与b 碰撞后在正方形MNPQ 区域内运动,两球之间的最大距离.
22.一半径为R 、内侧光滑的半球面固定在地面上,开口水平且朝上. 一小滑块在半球面内侧最高点处获得沿球面的水平速度,其大小为0v (00v ). 求滑块在整个运动过程中可能达到的最大速率. 重力加速度大小为g .
23.消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水炮组成.如图所示,消防水炮离地高度为H =80 m ,建筑物上的火点离地高度为h =60 m ,整个供水系统的效率η=60%(供水效率η定义为单位时间内抽水过程水所获得的机械能与水泵功率的比值×100%).假设水从水炮水平射出,水炮的出水速度v 0=30 m/s ,水炮单位时间内的出水量m 0=60 kg/s ,取g =10 m/s 2,不计空气阻力.
(1)求水炮与火点的水平距离x ,和水炮与火点之间的水柱的质量m ;
(2)若认为水泵到炮口的距离也为H =80 m ,求水泵的功率P ;
(3)如图所示,为流速稳定分布、体积不可压缩且粘性可忽略不计的液体(比如水)中的一小段液柱,由于体积在运动中不变,因此当S 1面以速度v 1向前运动了x 1时,S 2面以速度v 2向前运动了x 2,若该液柱前后两个截面处的压强分别为p 1和p 2,选用恰当的功能关系证明:流速稳定分布、体积不可压缩且粘性可忽略不计的液体水平流动(或者高度差的影响不显著)时,液体内流速大的地方压强反而小.
24.如图所示,两平行圆弧导轨与两平行水平导轨平滑连接,水平导轨所在空间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度 1.0T B =,两导轨均光滑,间距0.5m L =。

质量为
10.1kg m =的导体棒ab 静止在水平导轨上,质量20.2kg m =的导体棒cd 从高0.45m h =的圆弧导轨上由静止下滑。

两导体棒总电阻为5ΩR =,其它电阻不计,导轨足够长,210m /s g =。

求:
(1)cd 棒刚进入磁场时ab 棒的加速度;
(2)若cd 棒不与ab 棒相碰撞,则两杆运动过程中释放出的最大电能是多少;
(3)当cd 棒的加速度为220.375m /s a =时,两棒之间的距离比cd 棒刚进入磁场时减少了多少?
25.如图所示为某种弹射装置的示意图,该装置由三部分组成,传送带左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M =6.0kg 的物块A 。

装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接。

传送带的皮带轮逆时针匀速转动,使传送带上表面以u =2.0m/s 匀速运动。

传送带的右边是一半径R =1.25m 位于竖直平面内的光
滑14圆弧轨道。

质量m =2.0kg 的物块B 从14
圆弧的最高处由静止释放。

已知物块B 与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,传送带两轴之间的距离l =4.5m 。

设第一次碰撞前,物块A 静止,物块B 与A 发生碰撞后被弹回,物块A 、B 的速度大小均等于B 的碰撞前的速度的一半。

取g =10m/s 2。

求:
(1)物块B 滑到14
圆弧的最低点C 时对轨道的压力; (2)物块B 与物块A 第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能;
(3)如果物块A 、B 每次碰撞后,物块A 再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,求物块B 经第一次与物块A 碰撞后在传送带上运动的总时间。

26.如图所示,质量为5kg 的木板B 静止于光滑水平面上,物块A 质量为5kg ,停在B 的左端质量为1kg 的小球用长为0.45m 的轻绳悬挂在固定点O 上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A 发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度为0.2m ,物块与小球可视为质点,不计空气阻力已知A 、B 间的动摩擦因数为0.1,为使
A 、
B 达到共同速度前A 不滑离木板,重力加速度210/g m s ,求:
(1)碰撞后瞬间物块A 的速度大小为多少;
(2)木板B 至少多长;
(3)从小球释放到A 、B 达到共同速度的过程中,小球及A 、B 组成的系统损失的机械能.
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一、动量守恒定律 选择题
1.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
A .在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中,A 物体所受的滑动摩擦力方向水平向右,大小为
A A A 20N f m g μ==
B 物体所受的滑动摩擦力方向水平向左,大小为
B B B 20N f m g μ==
两物体组成的系统所受合外力为零,因此动量守恒,A 错误;
B .在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中,整个系统克服摩擦力做功,机械能减小,B 错误;
C .在两物体被弹开的过程中,弹簧的弹力先大于摩擦力,后小于摩擦力,故物体的机械能先增大后减小,C 错误;
D .弹簧对两物体的弹力大小相等,且两个物体同时离开弹簧,因此弹簧对两个物体的冲量大小相等为I ,设物体A 、B 停止的时间为A t 、B t ,根据动量定理
A A 0I f t -=
B B 0I f t -=
由于
A B f f =
因此
A B t t =
D 正确。

故选D 。

2.A
解析:A
【解析】
【详解】
设沿斜面方向,最大位移为x ,阻力f 冲量:
0f I kv t kx kx =∆=-=∑
则合冲量为sin mg t θ
由动量定理,
21sin mg t mv mv θ=+ 则12sin v v t g θ
+=
A. 12
sin v v t g θ
+=⋅与计算相符,A 正确
B. 12
sin v v t g θ
-=
⋅与计算不符,B 错误
C.
12
12
sin 2mv mv t v v mg k θ+=
+⋅+与计算不符,C 错误
D.
12
12
sin 2
mv mv t v v mg k θ-=
+⋅-与计算不符,D 错误
3.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 。

4.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
5.B
解析:BCD 【解析】 【详解】
A.小球在整个过程中,动能变化量为零,重力势能减小mg (H +h ),则小球的机械能减小了mg (H +h );故A 错误.
B.对全过程运用动能定理得,mg (H +h )-W f =0,则小球克服阻力做功W f =mg (H +h );故B 正确.
C.落到地面的速度,对进入泥潭的过程取向下为正方向,运用动量定理得,I G -I f =0-mv ,知阻力的冲量大小
,则小球所受阻力的冲量大于m
;故C
正确.
D.落到地面的速度,对进入泥潭后的速度为0,所以小球动量的改变量大小等于m
;故D 正确.
6.A
解析:A 【解析】 【详解】
对于碰撞问题要遵循三个规律:动量守恒定律、碰撞后系统的机械能不能增加和碰撞过程要符合实际情况。

BD .本题属于追及碰撞,碰前,后面运动物体速度一定要大于前面运动物体的速度(否则无法实现碰撞),碰后,前面物体动量增大,后面物体的动量减小,减小量等于增大量,所以

,并且
由此可知:不符合题意。

A .碰撞后,,
,根据关系式
,满足以上三条
定律,符合题意。

C .碰撞后,
,,根据关系式,A 球的质量
和动量大小都不变,动能不变,而B 球的质量不变,动量增大,所以B 球的动能增大,系统的机械能比碰撞前增大了,不符合题意。

7.A
解析:ABD 【解析】 【分析】 【详解】
A 、设物块刚受到水平冲量后速度为v 0,滑环固定时,根据机械能守恒定律,有:
2
012
MgL Mv =
,可得02v gL =2I gL =,选项A 正确.
B 、
C 、滑环不固定时,物块初速度仍为v 0,在物块摆起最大高度h 时,它们速度都为v ,在此过程中物块和滑环组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒,则:
Mv 0=(m +M )v ,
22011()22Mv m M v Mgh =++;由以上各式可得:v = mL
h M m
=
+,选项B 正确,选项C 错误. D 、对m 、M 组成系统,当M 第一次回到最低点时由动量守恒和能量守恒知速度仍然为
v 0,在最低点由牛顿第二定律可知20
v T Mg M L
-=,可得拉力T =3Mg ;故D 正确.
故选ABD . 【点睛】
本题考查动量守恒及机械能守恒定律的应用,要注意明确小球摆到最高时,两物体有共同的速度,系统只是水平动量守恒,总动量并不守恒.
8.A
解析:ABD 【解析】 【分析】 【详解】
A .细绳被拉断瞬间,对木板分析,由于OA 段光滑,没有摩擦力,在水平方向上只受到弹簧给的弹力,细绳被拉断瞬间弹簧的弹力等于F ,根据牛顿第二定律有:
F Ma =
解得F
a M
=
,A 正确; B .滑块以速度v 从A 点向左滑动压缩弹簧,到弹簧压缩量最大时速度为0,由系统的机械能守恒得:细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为
2
12
mv ,B 正确; C .弹簧恢复原长时木板获得的动能,所以滑块的动能小于
2
12
mv ,C 错误; D .由于细绳被拉断瞬间,木板速度为零,小滑块速度为零,所以小滑块的动能全部转化为弹簧的弹性势能,即2
12
p E mv =
,小滑块恰未掉落时滑到木板的右端,且速度与木板相同,设为v ',取向左为正方向,由动量守恒定律和能量守恒定律得
()0m M v =+'
()21
2
p E m M v mgl μ=
+'+ 联立解得2
2v gl
μ=,D 正确。

故选ABD 。

9.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】
在t 时间内与飞船碰撞并附着于飞船上微粒的总质量为M vtSm = 由动量定理得:Ft Mv = 解得: 3.6F N =
根据牛顿第三定律,微粒对飞船的作用力为3.6N ,要是飞船速度不变,根据平衡条件,飞船的牵引力应增加3.6N ,故B 正确; 故选B
10.C
解析:C 【解析】 【详解】
滑弧形滑块P 锁定在光滑水平地面上,根据动能定理可知1k E mgR =;解除锁定,让Q 从滑块顶端由静止释放,小球Q 与滑块组成的系统水平方向动量守恒,设小球Q 离开P 时的速度为1v ,滑块的速度为2v ,根据动量守恒则有1220mv mv -=,根据能量守恒则有
221211·222mv mv mgR +=,解得Q 离开P 时的动能为2211223k E mv mgR ==,所以123
2
k k E E =,故C 正确,A 、B 、D 错误; 【点睛】
解除锁定,让Q 从滑块顶端由静止释放,小球Q 与滑块组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒和能量守恒求出Q 离开P 时的动能.
11.B
解析:BD 【解析】 【分析】
本题主要考察动量守恒定律在弹簧系统中的应用,以及运动过程中能量转化的分析。

【详解】
A .球A 受到挡板向右的力,系统动量不守恒。

故A 错误;
B .系统无机械能损失,当B 回到起点位置时A 球离开挡板,动量改变量为2I 。

故B 正确;
C .挡板对小球A 有作用力期间小球A 没有运动,该力做功为0。

故C 错误;
D .小球A 离开挡板后,AB 共速时系统弹性势能最大
2I mv =
2
22
11222
4p I I E m m v m m ⎛⎫=⋅⋅-⋅⋅=
⎪⎝⎭ 故D 正确。

故选BD 。

12.B
解析:BCD 【解析】 【分析】 【详解】
小木块m 与长木板M 构成的系统动量守恒,设小木块滑到最左端和最右端的速度分别为v 1、v 2,以向左为正方向,小木块从开始位置滑动到最左端的过程,由动量守恒定律得:
mv 0=(m +M )v 1
小木块从开始位置滑动到最后相对长木板静止过程
mv 0=(m +M )v 2
解得
v 1=0
mv M m
+ ① v 2=0
mv M m
+ ② 小木块滑动到最左端的过程中,由能量守恒定律得
E pm +Q +12(m +M )v 2=1
2
mv 02 ③
Q=fL ④
小木块从开始滑动到最右端的过程中,由能量守恒定律
Q ′+
12(m +M )v 2=1
2
mv 02 ⑤ Q ′=f (2L )=2Q ⑥
由①~⑥式,可以解出E pm 、Q 、Q′,故BC 正确;
求出Q 后,如果已知木板长度l ,则:Q=μmgl ,可以求出木板和小物块间的动摩擦因数,故D 正确;
由于缺少弹簧的压缩量,无法求出弹簧的劲度系数,故A 错误; 故选BCD .
点睛:动量守恒定律的运用不涉及中间过程,故对于复杂的运动特别方便,可以大大简化解题过程;同时要注意动量守恒定律经常与动能定理和能量守恒定律结合使用.
13.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 。

14.A
解析:ABC 【解析】 【分析】 【详解】
A .由图示图像可以知道,木板获得的速度为v =1m/s ,A 、
B 组成的系统动量守恒,以B 的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
()0B A B m v m m v =+
解得
6kg A B m m ==
所以木板A 与物体B 质量相等,故A 正确; B .系统损失的机械能为
()220116J 22
B A B E m v m m v ∆=
-+= 故B 正确;
C .木板A 的最小长度就是物块在木板上滑行的距离,由图乙可知,木板A 的最小长度为
211
1m 11m=1m 22
B A x x x +∆=-=
⨯-⨯⨯ 故C 正确;
D .物块在木板上滑行的过程中,产生了内能,所以A 对B 做功与B 对A 做功的绝对值不相等,故D 错误。

故选ABC 。

15.B
解析:BC 【解析】 【详解】 存在两种可能:
(1)小球在运动过程中,最高点与O 点等高或比O 低时,线不松弛。

由2
11 2
mv mgL ≤得
1v ≤
即冲量I 小于A 错误,B 正确;
(2)小球恰能过最高点时,在最高点速度设为v 0,对应的最低点速度设为v 2,则有
20
v mg m L
=
根据机械能守恒得
220211222
mv mgL mv += 解得
2v
所以为使细线始终不松弛,v 0的大小范围为0v ≥,即冲量I 大于,选项C 正确,D 错误。

故选BC 。

【点睛】
本题是机械能守恒定律与向心力知识的综合应用。

轻绳系的小球恰好到达圆周的最高点
时,临界速度为v =
16.A
解析:AC 【解析】 【分析】 【详解】
A .对小木块,根据牛顿第二定律有:
μmg =ma 1
对木板,根据牛顿第二定律有:
22()F mg m M g Ma μμ--+=
要使小木块滑离木板,需使:
21a a >
则有:
3()F m M g μ>+
故A 正确;
B .设小木块在薄木板上滑动的过程,时间为t 1,小木块的加速度大小为a 1,小木块在桌面上做匀减速直线运动,加速度大小为a 2,时间为t 2,有:
1mg ma μ=
22mg ma μ=。

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