第一章 专题3 动量与能量的综合应用-2020-2021学年新教材高中物理选择性必修第一册经纶学典【学霸题中题】(人教版)

参考答案与解析 mMu 对于B选项,由△E= 可知,若保持M、n、l不变,m变水平方向动量守恒,则:m2=(M+mn+m)2,即n2=m+m 故选项B正 确;C.子弹射入木块后的瞬间,设绳对木块和子弹的拉力为T,则对木块和 大,则系 机械能变大,故B错误 对于C选项,由AEmM12 子弹整体根据牛顿第二定律可知:T-(M+m)g=(M+mn)-,,可知绳子拉 可知,若保持M、m、l不变,变大,则系统损失 力T>(M+m)g;子弹射入木块后的瞬间,对圆环有N=7+mg>(M+m+ 的机械能变大,故C正确 mn)g,则由牛顿第三定律知,环对轻杆的压力大于(M+m+mn)g,故C错误 对于D选项,若保持M、m、不变,变大,则系统损失的机械能△E=D.子弹射入木块之后,圆环、木块和子弹构成的系统只在水平方向动量守 不变,故D错误. 恒,故D错误 4.ABD解析:A.设碰撞后瞬间小车的速度大小为n1,小球的速度大小为n,由 5,ABC解析:撤去推力前B处于静止状态弹簧的弹力与F二力平衡撤去动量守恒及动能守恒有m=M+m,2m=2m+2M解得:= F的瞬间,弹簧的弹力不变,根据牛顿第二定律得,B的加速度大小为 =-3m4s,小车速度方向向左; 2m/s,小球速度方向向右 故A正确从撤去推力到A离开竖直墙之前,墙壁对B有弹力作用,A、B和 选项A正确D.当弹簧被压缩到最短时,设小车的速度大小为n2,根据动量 弹簧组成的系统合外力不等于0,系统的动量不守恒因为只有弹力做功,系 统的机械能守恒,故B正确.A离开竖直墙壁后,系统所受的合外力为0,动 恒定律有:m0t0+m1=(m0+m)n2,解得:2=1ms,选项D正确C.由以上 量守恒;弹簧的弹力做功,系统的机械能守恒当A、B的速度相等时,A离开 分析可知小车最小速度为0,选项C错误,B.设从碰撞的瞬间到弹簧最短的 过程,弹簧弹力对小车的冲量大小为,根据动量定理有l=m2-mn1,解得 竖直墙壁后弹簧的弹性势能最大;对于从撒去推力到A离开竖直墙壁之前 =4N·s,选项B正确故选ABD. 机械能守恒,设A刚离开墙壁时,B的速度大小为则有E=-×2m2,得5.ABD解析:细绳恰好被拉断时,弹簧的弹力等于F,对木板,利用牛顿第 定律求加速度根据机械能守恒定律求细绳被拉断瞬冋弹簧的弹性势能.细 ;A离开墙壁后,根据系统的动量守恒得:2mn=(m+2m)υ;根据 黾被拉断后,滑块与木板组成的系统动量守恒,由动量守恒定律和能量守恒 定律结合求动摩擦因数细绳被拉断瞬间,对木板分析,由于O4段光滑,没 系统的机械能守恒得:×2mb=En+,(m+2m)2,计算得出,A离开竖直有摩擦力,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 墙壁后弹簧的弹性势能最大值:E。=3,所以C选项是正确的,D错误 等于F,故F=Ma,解得a=,,A正确;细绳被拉断瞬间弹簧的压缩量达最 6.D 大,弹性势能最大,此时速度为0,由系统的机械能守恒得:细绳被拉断瞬间 7.D解析:子弹穿过木块过程,对子弹和木块的系统,外力之和为0,动量守弹簧的弹性势能为m2,故B正确;弹簧恢复原长时木板获得了动能,所 恒,有:mn=m1+m2,设子弹穿过木块的过程所受阻力为f,对子弹由动能 定理得-f(s+)=-m2--mb,由动量定理得-f=m1-mn,对木块由动 以滑块的动能小于m2,C错误;由于细绳被拉断瞬间,木板速度为0,小 骨块速度为0,所以小滑块的动能全部转化为弹簧的弹性势能,即E。= 能定理得/=m2,由动量定理得/=m2,联立解得(L+2).故 m2,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υ',取 应用提优 向左为正方向,由动量守恒定律和能量守恒定律得0=(m+M)t',E,= 1.BD解析:解除对弹簧的锁定,A离开挡板后,系统动量守恒、机械能守恒, 2(m+)“+umg,联立解得 D正确 B速度最大时,A的速度最小为0,且此时弹簧处于原长;B的速度最小时,A6.D解析:当A与B相距最近后,A继续前进,做减速运动,B通过弹簧被A 的速度最大,设A的质量为m,此时A的速度为,根据动量守恒和机械能守 拉着跟在其后开始做加速运动,当A与B再次相距最近时,A减速结束,B 恒有:m+2×1kg·m/s=2×3kg·ms,m+,×2×1/×2×32J,可 Ⅲ速结束,所以此时A速度最小,B速度最大,根据动量守恒定律和机械能 得m=1kg,=4mis,A错误、B正确;在A离开挡板前,由于挡板对A有作 守恒定律,可知A与B之间的作用相当于弹性碰撞,选取向右为正方向,由 用力,所以A、B系统所受合外力不为0,则系统动量不守恒,故C错误 惮性碰撞的公式可得,则 当A、B速度相等时,A、B动能之和最小,根据机械能守恒定律,此时弹