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选择题16动量守恒定律及其应用
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1.随着科幻电影《流浪地球》的热映,“引力弹弓效应”进入了公众的视野。“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器,借助行星的引力来改变自己的速度。为了分析这个过程,可以提出以下两种模式:探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星,分别因相互作用改变了速度。如图所示,以太阳为参考系,设行星运动的速度为,探测器的初速度大小为v0,在图示的两种情况下,探测器在远离行星后速度大小分别为v1和v2.探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞,但是在行星的运动方向上,其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。那么下列判断中正确的是
A.v1> v0 B.v1= v0 C.v2> v0 D.v2=v0
2.如图所示,在固定的水平杆上,套有质量为m的光滑圆环,轻绳一端拴在环上,另一端系着质量为M的木块,现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立刻留在木块中,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.子弹射入木块后的瞬间,速度大小为
B.子弹射入木块后的瞬间,绳子拉力等于(M+m0)g
C.子弹射入木块后的瞬间,环对轻杆的压力大于(M+m+m0)g
D.子弹射入木块之后,圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒
3.长木板A放在光滑的水平面上,质量为m的物块B以水平初速度v0从一端滑上A的水平上表面,它们在运动过程中的v-t图线如图所示.则根据图中所给出的已知数据v0、t1及物块质量m,可以求出的物理量是( )
A.木板A获得的动能
B.A、B组成的系统损失的机械能
C.木板A的最小长度
D.A、B之间的动摩擦因数
4.如图所示,木块静止在光滑水平面上,两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块,最终都停在木块内,这一过程中木块始终保持静止.若子弹A射入的深度大于子弹B射入的深度,则( )
A.子弹A的质量一定比子弹B的质量大
B.入射过程中子弹A受到的阻力比子弹B受到的阻力大
C.子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间长
D.子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能大
5.如图所示,用细线挂一质量为M的木块,有一质量为m的子弹自左向右水平射穿此木块,穿透前后子弹的速度分别为和v(设子弹穿过木块的时间和空气阻力不计),木块的速度大小为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,两辆质量均为M的小车A和B置于光滑的水平面上,有一质量为m的人静止站在A车上,两车静止.若这个人自A车跳到B车上,接着又跳回A车并与A车相对静止,则此时A车和B车的速度大小之比为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,水平地面光滑,轻弹簧一端固定在墙上,另一端拴接质量为m的小球A.另一个质量也为m的小球B以速度v0向左运动,与A碰撞时间极短、且碰后粘在一起.则从B与A开始碰撞到弹簧压缩最短过程,对A球、B球、弹簧组成的系统( )
A.动量守恒,机械能不守恒
B.动量不守恒,机械能守恒
C.对墙产生的冲量为
D.弹簧最大势能为
8.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球沿同一直线上运动。两球的质量关系为mB = 2mA,规定向右为正方向,两球的动量均为5kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量变化量为-3 kg·m/s,则
A.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:2
B.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:4
C.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:2
D.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:4
9.如图所示,光滑地面上静置一质量为M的半圆形凹槽,凹槽半径为R,表面光滑。将一质量为m的小滑块(可视为质点),从凹槽边缘处由静止释放,当小滑块运动到凹槽的最低点时,对凹槽的压力为FN,FN的求解比较复杂,但是我们可以根据学过的物理知识和方法判断出可能正确的是(重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
10.如图所示,质量为m的小车静止于光滑水平面,车上半径为R的四分之一光滑圆弧轨道和水平光滑轨道平滑连接,另一个质量也为m的小球以水平初速度v0从小车左端进入水平轨道,整个过程中不考虑系统机械能损失,则下列说法正确的是( )
A.小球运动到最高点的速度为零
B.小球最终离开小车后向右做平抛运动
C.小车能获得的最大速度为
D.若时小球能到达圆弧轨道最高点P
11.在光滑水平面上,小球A、B(可视为质点)沿同一直线相向运动,A球质量为1 kg,B球质量大于A球质量。如果两球间距离小于L时,两球之间会产生大小恒定的斥力,大于L时作用力消失。两球运动的速度一时间关系如图所示,下列说法正确的是
A.B球质量为2 kg
B.两球之间的斥力大小为0. 15