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押题精选08 动量
1.如图所示,光滑水平面上静止着一辆小车,倾斜试管中的水在酒精灯燃烧一段时 间后产生大量水蒸气,达到一定压力时,瞬间将塞子喷出。不计水蒸气的质量和其它阻力,酒精灯固定在小车上、将水平面上的小车、酒精灯、试管、水、塞子等物体看作一个系统,则关于塞子被喷出的这一极短过程中,下列说法正确的是( )
A.系统动量守恒
B.系统机械能守恒
C.如果将小车固定在地面上,塞子被喷出的速度将增大
D.小车对地面的压力等于系统总重力
【答案】C
【详解】
AD.塞子喷出瞬间,试管内的气体对小车有斜向左下的作用力,所以小车对水平面的压力大于小车自身的重力,对于整个系统,合外力不为零,动量不守恒,AD错误;
B.水蒸气的内能转化为车的动能和塞子的动能,使系统的机械能增加,B错误;
C.水蒸气的内能转化为车的动能和塞子的动能,如果将小车固定在地面上,则塞子获得的动能增大,塞子被喷出的速度将增大,C正确。
故选C。
2.如图所示,水平地面上紧挨着的两个滑块P、Q之间有少量炸药(质量不计),爆炸后P、Q沿水平地面向左、右滑行的最大距离分别为0.1 m、0.4 m。已知P、Q与水平地面间的动摩擦因数相同,则P、Q的质量之比m1∶m2为( )
A.4∶1
B.1∶4
C.2∶1
D.1∶2
【答案】C
【详解】
爆炸过程中,两滑块动量守恒,取水平向右为正,则
爆炸之后分别对两滑块动能定理可知:滑块P
滑块Q
联立解得
故ABD错误C正确;
故选C。
3.如图,一质量为m0=0.05kg的子弹以水平初速度v0=100m/s中一放在水平地面上A点的质量为m=0.95kg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=5m的B处碰撞前的瞬间速度为v1=3m/s,碰后反向运动1.25m静止,g取10m/s2,则( )
A.物块从A点开始沿水平面运动的初速度v=10m/s
B.物块与水平地面间的动摩擦因数
=0.25
C.物块与墙壁的碰撞返回的速度v2=1.6m/s
D.子弹打入物块的过程中,子弹和物块系统产生的热量为237.5J
【答案】D
【详解】
A.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
解得
v=5m/s
A错误;
B.物体从A点运动到B点的过程,根据动能定理有
解得
B错误;
C.物块与墙碰撞后反向运动 1.25m 静止,根据动能定理有
解得
选项C错误;
D.子弹打入物块的过程中,根据能量守恒可知子弹和物块系统产生的热量为
代入数据解得
D正确。
故选D。
4.如图所示,光滑水平面上停放着一辆小车,小车的光滑四分之一圆弧轨道在最低点与水平轨道相切。在小车的右端固定一轻弹簧,一小球从圆弧轨道上某处由静止释放。①若水平轨道光滑,当弹簧第一次被压缩至最短时,小车的速度大小为v1,弹簧的弹性势能为EP1;②若水平轨道粗糙,当弹簧第一次被压缩至最短时,小车的速度大小为v2,弹簧的弹性势能为EP2。则( )
A.v1<v2,EP1 =EP2
B.v1=v2,EP1>EP2
C.v1>v2,EP1<EP2
D.v1>v2,EP1 >EP2
【答案】B
【详解】
弹簧第一次被压缩至最短时,小球与小车具有共同速度。两种情况的水平面都光滑,满足动量守恒,有
所以两次小车的速度相等。
当水平轨道粗糙时有摩擦生热,根据能量守恒可知
EP1>EP2
故选B。
5.如图所示,半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定于水平面上,4个相同的木板紧挨着圆弧轨道末端静置,圆弧轨道末端与木板等高,每块木板的质量为m=1kg,长l=1.5m,它们与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,木板与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在第一块木板左端放置一个质量为M=2.5kg的小铅块B(可视为质点),现让一个与B完全一样的铅块A从圆弧顶端由静止滑下,经圆弧底端后与B发生弹性正碰,铅块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2,g=10m/s2则( )
A.小物块A滑到曲面轨道下端时对轨道的压力大小为50N
B.铅块B刚滑至木板3时的速度为3m/s
C.铅块B运动
后与某一木板共速
D.铅块B与木板间滑动过程中系统所产生的总热量为
【答案】D
【详解】
A.设A到达圆弧底端时的速度为v0,轨道对A支持力大小为N,由机械能守恒定律得
过底端时,由牛顿第二定律,有
解得
由牛顿第三定律可知,小物块A滑到曲面轨道下端时对轨道的压力大小为75N,故A错误;
B.设小铅块滑到第n块木块时,铅块对木块的摩擦力为
后面的(4-n+1)块木块受到地面的最大静摩擦力为
要使木块滑动,应满足
即
解得
取n=3由于AB铅块质量相同,且发生弹性碰撞,所以碰后两者速度交换,根据动能定理得
解得
故B错误;
C.B铅块滑上3木块时的加速度大小为