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专题二 动量守恒定律的应用
1.如图1所示,在光滑水平面上放一个质量为M的斜面体,质量为m的物体沿斜面由静止开始自由下滑,下列说法中正确的是( )
图1
A.M和m组成的系统动量守恒
B.M和m组成的系统所受合力方向向上
C.M和m组成的系统水平方向动量守恒
D.M和m组成的系统竖直方向动量守恒
2.(2021·奉贤月考)如图2所示,在质量为M的小车中挂着一摆球,摆球质量为m0,小车和摆球以恒定的速度v沿光滑水平地面运动,与位于正前方的质量为m的静止的木块发生碰撞,碰撞时间极短。在此碰撞过程中,下列情况可能发生的是( )
图2
A.小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别变为v1、v2、v3,满足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3
B.小车、木块、摆球的速度都变为v′,满足(M+m0)v=(M+m0+m)v′
C.摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v′,满足Mv=(M+m)v′
D.小车和摆球的速度都变为v1,木块的速度变为v2,满足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2
3.质量M=100 kg的小船静止在水面上,船首站着质量m甲=40 kg的游泳者甲,船尾站着质量m乙=60 kg的游泳者乙,船首指向左方,若甲、乙两游泳者在同一水平线上,甲朝左、乙朝右均以3 m/s的速率同时跃入水中后瞬间( )
A.小船向左运动,速率为1 m/s
B.小船向左运动,速率为0.6 m/s
C.小船向右运动,速率大于1 m/s
D.小船仍静止
4.如图3所示,质量为m的人立于平板车上,车的质量为M,人与车以大小为v1的速度在光滑水平面上向东运动。当此人相对于车以大小为v2的速度竖直跳起时,车向东的速度大小为( )
图3
A. B.
C. D.v1
5.如图4所示,质量为M的滑块静止在光滑的水平地面上,滑块的光滑弧面底部与地面相切,一个质量为m的小球以速度v0向滑块滚来,小球不能越过滑块,则小球到达最高点时,小球和滑块的速度大小是( )
图4
A. B.
C. D.
6.如图5所示,一块质量为0.5 kg的橡皮泥自距小车上表面1.25 m高处由静止下落,恰好落入质量为2 kg、速度为2.5 m/s沿光滑水平地面运动的小车上,并与小车一起沿水平地面运动,取g=10 m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
图5
A.橡皮泥下落的时间为0.3 s
B.橡皮泥与小车一起在水平地面上运动的速度大小为3.5 m/s
C.橡皮泥落入小车的过程中,橡皮泥与小车组成的系统动量守恒
D.整个过程中,橡皮泥与小车组成的系统损失的机械能为7.5 J
7.(2021·上海二中期中)甲、乙两人站在光滑的水平冰面上,他们的质量都是M,甲手持一个质量为m的球,现甲把球以对地为v的速度传给乙,乙接球后又以对地为2v的速度把球传回甲,甲接到球后,甲、乙两人的速度大小之比为(忽略空气阻力)( )
A. B.
C. D.
8.如图6所示,质量均为M=0.4 kg的两长平板小车A和B开始时紧靠在一起,都静止于光滑水平面上.质量m=0.2 kg的小物块(可看成质点)以初速度v=9 m/s从最左端滑上小车A的上表面,最后停在小车B最右端时速度为v2=2 m/s,则最后A的速度v1为( )
图6
A.1.5 m/s B.2 m/s
C.1 m/s D.0.5 m/s
9.质量相等的五个物块在一光滑水平面上排成一条直线,且彼此隔开一定的距离,具有初速度v0的第5号物块向左运动,依次与其余四个静止物块发生碰撞,如图7所示,最后这五个物块粘成一个整体,则它们最后的速度为( )
图7
A.v0 B. C. D.
10.A、B两船的质量均为m,都静止在平静的湖面上,现A船上质量为m的人,以对地水平速度v从A船跳到B船,再从B船跳到A船,经n次跳跃后,人停在B船上,不计水的阻力,则( )
A.A、B两船速度大小之比为2∶3
B.A、B(包括人)两船动量大小之比为3∶2
C.A、B(包括人)两船动能之比为3∶2
D.A、B(包括人)两船动能之比为1∶1
11.如图8所示,一轻质弹簧两端连着物体A和B,放在光滑的水平面上,物体A被水平速度为v0的子弹射中并且子弹嵌在其中。已知物体A的质量是物体B的质量的,子弹的质量是物体B的质量的,弹簧压缩到最短时B的速度为( )
图8
A. B. C. D.
12.如图9所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平面上。c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同。他跳到a车上相对a车保持静止,此后( )
图9
A.a、b两车运动速率相等
B.a、c两车运动速率相等
C.三辆车的速率关系vc=vb>va
D.a、c两