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特色小卷11 用力学三大观点处理复杂物理问题
[时间:50分钟 满分:100分]
一、单项选择题(每小题6分,共7题,共42分)
甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1 kg,则碰撞过程两物块损失的机械能为( )
A.3 J B.4 J C.5 J D.6 J
如图所示,甲、乙两个物块(均可视为质点)锁定在水平面上,处于压缩状态的轻弹簧放在甲、乙之间,与甲、乙没有连接,乙的质量是甲的2倍。水平面上O点左侧光滑,右侧粗糙,甲到O点的距离大于弹簧的压缩量,若只解除甲的锁定,则甲被弹簧弹出后在O点右侧滑行的距离为s,若同时解除甲、乙的锁定,则甲在O点右侧滑行的距离为( )
A.s B.s C.s D.s
如图所示,静止在光滑水平面上的木板,右端有一轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M=3 kg。质量m=1 kg的铁块以水平速度v0=4 m/s从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端。在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为( )
A.3 J B.4 J C.6 J D.20 J
如图所示,两个小球A、B在光滑水平地面上相向运动,它们的质量分别为mA=4 kg,mB=2 kg,速度分别是vA=3 m/s(设为正方向),vB=-3 m/s。则它们发生正碰后,速度的可能值分别为( )
A.v′A=2 m/s,v′B=-1 m/s
B.v′A=-1 m/s,v′B=-5 m/s
C.v′A=1.5 m/s,v′B=0
D.v′A=1 m/s,v′B=1 m/s
如图所示,质量为2m的小球A置于竖直放置、内壁光滑、半径为l的球壳内壁上,小球A和球壳圆心的连线与竖直方向成60°角,质量为m的小球B静止于球壳内壁底部。若将小球A由静止释放,与小球B发生正碰后,使小球B运动到最高点时,和球壳圆心的连线与竖直方向也成60°角。重力加速度为g,则( )
A.整个过程机械能守恒
B.两球相碰后瞬间B球的速度大小为
C.两球相碰后瞬间B球的速度为0
D.两球相碰后产生的热量为mgl
2021年7月30日,在东京奥运会蹦床项目女子决赛中,中国选手朱雪莹夺得冠军,刘灵玲获得亚军。若朱雪莹比赛中上升的最高点距地面高为H,朱雪莹质量为m,蹦床平面距地面高为h。朱雪莹下落过程,弹性网最大下陷量为x,空气阻力恒为Ff,下落过程中的总时间为t(从最高点落到弹性网的最低点),则朱雪莹(看作质点)从最高点下落至最低点的过程,下列说法正确的是( )
A.弹性网的弹力对朱雪莹的冲量大小为mgt
B.朱雪莹从与蹦床接触到落至最低点过程中所受合外力的冲量大小为
C.弹性网弹性势能的增量为(mg+Ff)(H+x-h)
D.朱雪莹的机械能减少Ff(H+x-h)
如图所示,倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上,一轻质弹簧一端固定于斜面底端,另一端与质量为4 kg的物体B相连。开始时,B静止,质量为1 kg的物体A在斜面上与物体B相距10 cm处由静止释放,物体A与B碰撞后粘在一起,整体下滑5 cm时运动至最低点。已知弹簧始终处于弹性限度内,物体A、B均可视为质点,A、B碰撞时间极短。从碰撞结束至运动到最低点的过程中( )
A.A和B碰撞结束瞬间的速度大小为2 m/s
B.弹簧的弹性势能增加了1.35 J
C.A和B整体的机械能先增大后减小
D.可能存在两个与碰撞结束时速度相等的位置
二、不定项选择题(每小题8分,全部选对得8分,选对但不选全得4分,有错误选项不得分,共3题,共24分)
在光滑水平面上,一质量为m、速度大小为v的A球与质量为3m的静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小可能是( )
A.0.6v B.0.5v C.0.4v D.0.3v
如图所示,一可视为质点的小球用轻绳悬挂于天花板上的O点,一物块A与小球紧靠放置,在物块A右侧某处有另一物块B,物块B左侧与一轻质弹簧固定连接,小球及物块A、B都处于静止状态。绳子长度为L,物块A、B的质量分别为3m和m,地面光滑。现用力将小球向左拉到与O点等高处后由静止释放,小球向下摆动到最低点与物块A发生弹性碰撞,之后小球被反弹上升了的高度,假设小球之后不会再与物块A相碰。忽略空气阻力,重力加速度为g,以下说法中正确的是( )
A.小球的质量为m
B.小球的质量为1.8m
C.弹簧的最大弹性势能为mgL
D.弹簧的最大弹性势能为mgL
如图所示,质量为m、半径为R的光滑半圆槽锁定在光滑水平面