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碰撞模型
一、单选题
1.如图所示,一块质量为M的长木板停在光滑的水平面上,长木板的左端有挡板,挡板上固定一个水平轻质小弹簧。一个质量为m的小物块(可视为质点)以水平速度v0从长木板的最右端开始向左运动,与弹簧发生相互作用后(弹簧始终处于弹性限度内),最终又恰好相对静止在长木板的最右端。以下说法正确的是( )
A.物块的最终速度为v0
B.长木板的最终速度为v0
C.弹簧的最大弹性势能为
D.长木板和小物块组成的系统最终损失的机械能为
2.如图所示,在光滑的水平地面上,静置一质量为m的四分之一圆弧滑块,圆弧半径为R,一质量也为m的小球,以水平速度v0自滑块的左端A处滑上滑块,当二者共速时,小球刚好到达圆弧上端B。若将小球的初速度增大为2v0,则小球能达到距B点的最大高度为( )
A.R B.1.5R C.3R D.4R
3.如图所示,小木块A用细线悬挂在O点,此刻小木块的重力势能为零。一颗子弹以一定的水平速度射入木块A中,并立即与A有共同的速度,然后一起摆动到最大摆角为处。如果保持子弹入射的速度大小不变,而使子弹的质量增大,则最大摆角、子弹的初动能与木块和子弹一起达到最大摆角时的机械能之差有( )
A.角增大,也增大 B.角增大,减小
C.角减小,增大 D.角减小,也减小
4.如图所示,光滑的水平导轨上套有一质量为1kg、可沿杆自由滑动的滑块,滑块下方通过一根长为1m的轻绳悬挂着质量为0.99kg的木块.开始时滑块和木块均静止,现有质量为10g的子弹以500m/s的水平速度击中木块并留在其中(作用时间极短),取重力加速g=10m/s2.下列说法正确的是
A.子弹和木块摆到最高点时速度为零
B.滑块的最大速度为2.5m/s
C.子弹和木块摆起的最大高度为0.625m
D.当子弹和木块摆起高度为0.4m时,滑块的速度为1m/s
5.如图所示,两质量分别为m1和m2的弹性小球A、B叠放在一起,从高度为h处自由落下,h远大于两小球半径,落地瞬间,B先与地面碰撞,后与A碰撞,所有的碰撞都是弹性碰撞,且都发生在竖直方向、碰撞时间均可忽略不计。已知m2=3m1,则A反弹后能达到的高度为( )
A.h B.2h C.3h D.4h
6.半圆形光滑轨道固定在水平地面上,如图所示,并使其轨道平面与地面垂直,物体m1、m2同时由轨道左、右最高点释放,二者碰后粘在一起向上运动,最高能上升到轨道M点,已知OM与竖直方向夹角为60°,则两物体的质量之比m1:m2为( )
A.(+1):(﹣1) B.:1
C.(﹣1):(+1) D.1:
二、多选题
7.如图所示,质量均为m的A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧拴接在一起竖直放置在水平地面上,物体A处于静止状态在A的正上方h高处有一质量也为m的小球C.现将小球C由静止释放,C与A发生碰撞后立刻粘在一起,弹簧始终在弹性限度内,忽略空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是
A.C与A碰撞后瞬间A的速度大小为
B.C与A碰撞时产生的内能为
C.C与A碰撞后弹簧的最大弹性势能为
D.要使碰后物体B被拉离地面,h至少为
8.长木板A放在光滑的水平面上,质量为的另一滑块B以水平速度滑上原来静止的长木板A的表面,由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图所示,则下列说法正确的是( )
A.木板A获得的动能为 B.木板A的最小长度为
C.A、B间的动摩擦因数为0.1 D.系统损失的机械能为
9.如图所示,一质量M=8.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=2.0kg的小木块 A。给A和B以大小均为5.0m/s,方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,A始终没有滑离B板,A、B之间的动摩擦因数是0.5。则在整个过程中,下列说法正确的是( )
A.小木块A的速度减为零时,长木板 B 的速度大小为3.75m/s
B.小木块A的速度方向一直向左,不可能为零
C.小木块A与长木板B共速时速度大小为3m/s
D.长木板的长度可能为10m
10.如图所示,两个质量和速度均相同的子弹分别水平射入静止在光滑水平地面上质量相同、材料不同的两矩形滑块A、B中,射入A中的深度是射入B中深度的两倍。两种射入过程相比较( )
A.射入滑块A的子弹速度变化大
B.整个射入过程中两滑块受的冲量一样大
C.射入滑块A中时阻力对子弹做功是射入滑块B中时的两倍
D.两个过程中系统产生的热量相同
11.如图所示,水平光滑轨道宽度和轻弹簧自然长度均为d,m2的左边有一固定挡板。m1由图示位置静止释放,当m1与m2相距最近时m1的速度为v1,则在以后的运动过程中( )
A.m1的最小速度是0 B.m1的最小速度是
C.m2的最大速度是v1 D.m2的最大速度是
12.如图所示,两个小球A、B