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重难点11碰撞中的动量守恒
1.质量为M的小车静止于光滑的水平面上,小车的上表面和圆弧的轨道均光滑。如图所示,一个质量为m的小球以速度v0水平冲向小车,当小球返回左端脱离小车时,下列说法中正确的是( )
A.整个过程中,m和M组成的系统的动量守恒
B.如果 m>M,小球脱离小车后,做自由落体运动
C.如果 m>M,小球脱离小车后,沿水平方向向右做平抛运动
D.如果 m<M,小球脱离小车后,沿水平方向向右做平抛运动
2.弹玻璃球是小朋友经常玩的一个游戏,小华在光滑水平桌面上用一个质量为3m的绿色弹珠以某一速度与前方静止的质量为m的黄色弹珠发生弹性正碰,已知碰撞前绿色弹珠的动能为E,碰撞之后黄色弹珠的动能为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,光滑水平地面上有两个小球甲和乙,质量分别是m和km,现让甲以初速度v0向右运动并与乙(静止)发生碰撞,碰后乙的速度为 ,若碰后甲、乙同向运动,则k的值不可能是( )
A. B.
C. D.
4.如图,光滑水平面上置有质量分别为mA=6kg和mB=2kg的物块A、B,两物块间用劲度系数k=200N/m的轻质弹簧相连,其中A紧靠竖直墙壁,弹簧处于原长。已知弹簧振子的周期公式为,其中k为弹簧劲度系数,m为振子质量。现用水平向左的力F缓慢推动物块B,到达某一位置时保持静止,此过程力F做的功为25J;瞬间撤去推力F,下列说法正确的是( )
A.弹簧第一次恢复原长过程中,物块A、B及弹簧组成的系统机械能和动量都守恒
B.弹簧第一次恢复原长过程中,墙壁对物块A的冲量为30N·s
C.弹簧第一次恢复原长过程中,弹簧对B的平均作用力大小为
D.在撤去推力F后的运动过程中,物块A的最大速度为2.5m/s
5.如图甲所示,在光滑水平面上的轻质弹簧一端固定,物体A以速度vo向右运动压缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量为x;现让该弹簧一端连接另一质量为m的物体B(如图乙所示),静止在光滑水平面上。物体A以2vo的速度向右运动压缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量仍为x,已知整个过程弹簧处于弹性限度内,则( )
A.物体A的质量为6m
B.物体A的质量为3m
C.弹簧压缩量为最大值x时的弹性势能为
D.弹簧重新恢复原长时,物体B的动量大小为
6.如图所示,质量为的光滑四分之一圆弧形曲面体AB静止在光滑的水平地面上,其半径为,有一质量为的小钢球,静止放置于轻质弹簧左端。弹簧与小球不拴接,其右侧固定在墙上。开始弹簧处于压缩状态并用细线锁定,此时弹簧储存的弹性势能为25J。解除锁定后,小球被弹簧弹出冲上曲面体,并能从曲面体的最高点B点冲出,小球可视为质点,小球和弹簧作用过程中无机械能损失,不计空气阻力,取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.小球离开曲面体最高点后做竖直上抛运动
B.小球第一次冲出曲面体后能达到的最大离地高度为4m
C.从小球第一次经过B点至第二次经过B点的时间内,曲面体向左运动了3.2m
D.小球第二次经过A点时,曲面体的速度大小为4m/s
7.如图所示,质量为M、长度为L的长木板,静止放置在光滑的水平地面上,一质量为m的物块(可视为质点)以某一水平初速度从左端冲上木板,最终二者以速度v一起匀速运动,物块与长木板间的动摩擦因数为,重力加速度为g。整个过程中系统产生的内能和损失的机械能分别为Q和,下列关系式中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
8.如图所示,质量为M的小车静止在光滑水平面上,小车AB段是半径为R的四分之圆弧轨道,BC段是长为L的粗糙水平轨道,两段轨道相切于B点。一质量为m的可视为质点的滑块从小车上的A点由静止开始沿轨道下滑,然后滑入BC轨道,最后恰好停在C点已知小车质量M=4m,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为,重力加速度为g,则( )
A.全过程滑块在水平方向上相对地面的位移的大小为R+L
B.小车在运动过程中速度的最大值为
C.全过程小车相对地面的位移大小为
D.、L、R三者之间的关系为R=L
9.如图所示,用长为l的轻绳悬挂一质量为M的沙箱,沙箱静止。一质量为m的弹丸以速度v水平射入沙箱并留在其中,随后与沙箱共同摆动一小角度,不计空气阻力。对子弹射向沙箱到与其共同摆过一小角度的过程,下列说法正确的是( )
A.若保持m、v、l不变,M变大,则系统损失的机械能变小
B.若保持M、v、l不变,m变大,则系统损失的机械能变小
C.若保持M、m、l不变,v变大,则系统损失的机械能变大
D.若保持M、m、v不变,l变大,则系统损失的机械能不变
10.如图所示,内有光滑半圆形轨道、质量为M的滑块静止在光滑的水平地面上,其水平直径BD长度为2r。一个铁桩固定在地面上,滑块左侧紧靠在铁桩上。滑块内圆轨道的左端点B的正上方高度h处有一点A,现将质量为m的小球(可以视为质点)从A点